常压微氧环境下炭纤维表面原位生长SiC层及其氧化行为研究

发布时间：2020-12-12 06:25

　　常压微氧环境下,以Si粉为硅源,采用低成本、工艺简单的表面原位反应法,在M40J炭纤维表面原位生长SiC层。通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重分析仪等仪器对M40J炭纤维和SiC层包覆炭纤维进行表征,研究在常压微氧环境下不同工艺条件得到的SiC层对炭纤维抗氧化性能的影响。结果表明:在炭纤维表面制得的SiC层连续均匀、致密无空隙,厚度为0.218～0.508μm。综合考虑,制得SiC层的最佳试验条件:升温速率5℃/min,保温温度1 350℃,保温时间1 h。制得的SiC层包覆炭纤维相比于原炭纤维,起始氧化温度从470℃提高至690℃,提高约220℃,抗氧化性能提升效果明显。 

【文章来源】：炭素技术. 2020年02期 第24-29页 北大核心

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【部分图文】：

实验装置示意图

图2(b)中M40J炭纤维及其在1 350℃分别保温反应1 h、3 h和5 h后的样品均在26.0°和43.0°左右处有2个宽峰，分别对应碳的(002)和(101)晶面；在大约35.8°，60.0°，72.0°处的峰分别对应(111),(220)和(311)的β-SiC衍射峰，符合β-SiC的标准值。保温温度为1 350℃时,随着反应时间的延长，碳峰的相对强度逐渐降低，碳的(101)衍射峰在1 350℃保温反应3 h和5 h的样品中逐渐消失，β-SiC的特征峰相对强度则逐渐增加。说明在反应温度保持不变的条件下，随着反应时间的不断延长，整个体系反应进行得更加彻底，β-SiC的结晶度越来越好。图3 脱胶后初始M40J炭纤维的FE-SEM图

脱胶后初始M40J炭纤维的FE-SEM图


本文编号：2912025