不同先驱体制备C/SiC复合材料及其浸渍行为

发布时间：2021-02-01 20:55

　　采用先驱体浸渍裂解工艺（PIP工艺）制备C/SiC复合材料,研究了不同先驱体对复合材料浸渍行为的影响（三种先驱体分别为固态聚碳硅烷（PCS（s））、液态聚碳硅烷Ⅰ（PCS-Ⅰ（l））和液态聚碳硅烷Ⅱ（PCS-Ⅱ（l））,制备的三种复合材料体系分别为C/SiC-0、C/SiC-Ⅰ和C/SiC-Ⅱ）。结合C/SiC复合材料的力学性能以及不同裂解周期C/SiC复合材料的微观形貌,研究了不同先驱体制备的C/SiC复合材料对碳纤维织物浸渍行为的影响。研究结果表明:C/SiC-Ⅰ复合材料的室温弯曲强度最高,达到336 MPa。不同裂解周期的微观形貌显示, C/SiC-0复合材料内部孔隙分布于碳纤维束间; C/SiC-Ⅰ复合材料内部较致密,孔隙分布均匀; C/SiC-Ⅱ复合材料基体和束丝内部都存在孔隙,说明三种聚碳硅烷浸渍液对C/SiC复合材料有不同的浸渍效果。凝胶渗透色谱（GPC）的分析结果显示,由于浸渍液的分子量不同,大分子无法浸渍到碳纤维束丝内部,会造成裂解后的复合材料束内SiC基体较少,造成其力学性能较低。 

【文章来源】：无机材料学报. 2020,35(09)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

惰性气氛保护下,先驱体聚碳硅烷的TGA曲线

C/Si C-Ⅰ样品的应变和曲线的斜率最大,说明承载的开裂应力最高,与弯曲模量较高相符。C/Si C-0和C/Si C-Ⅱ样品应力-应变曲线相似,斜率相近,说明C/Si C-0和C/Si C-Ⅱ的承载能力相当。2.3 C/Si C复合材料的微观形貌

图5为C/Si C复合材料第十周期裂解后的SEM照片,C/Si C-0复合材料内部存在孔隙,孔隙直径约为250μm,孔隙均匀分布在碳化硅基体中,从局部放大图(图5(a)插图)可以看出,区别于碳纤维束间的孔隙,碳纤维束丝内部致密度较好,纤维和基体间没有孔隙;C/Si C-Ⅰ复合材料内部致密,视野范围内没有孔隙,从局部放大图(图5(b)插图)可以看出,碳纤维单丝周围全部被基体填充,形成致密的结构;C/Si C-Ⅱ复合材料内部存在孔隙,大孔直径约500μm,小孔直径约100μm,从局部放大图(图5(c)插图)可以看出,碳纤维单丝周围存在一些孔隙及裂纹,说明碳纤维束丝内部没有被基体完全填充。图4 C/Si C复合材料第三周期裂解后的SEM照片

【参考文献】：
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本文编号：3013422