SiC_(f)/TC17复合材料制备方法对界面反应层 生长动力学的影响

作     者：王敏涓 李虎 李四清 王宝 黄旭 黄浩 WANG Minjuan;LI Hu;LI Siqing;WANG Bao;HUANG Xu;HUANG Hao

作者机构：中国航发北京航空材料研究院北京100095 中国航空发动机集团先进钛合金重点实验室北京100095 

出 版 物：《航空材料学报》 (Journal of Aeronautical Materials)

年 卷 期：2023年第43卷第4期

页      面：68-75页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：SiCf/Ti复合材料 箔压法 基体涂层法 反应动力学 

摘      要：连续SiC纤维增强钛基复合材料(SiC_(f)/Ti复合材料)具有良好的比强度和综合力学性能,是新一代装备研制备受关注的轻质高温结构材料。SiC_(f)/Ti复合材料可采用箔压法(FFF)和基体涂层法(MCF)进行制备,为对比两种工艺方法对其界面反应生长的影响,采用FFF和MCF分别制备SiCf/TC17复合材料。对两种工艺制备的SiC_(f)/TC17复合材料在高温下(800~900℃)进行热暴露处理,通过扫描电镜对其微观结构及界面反应层厚度进行分析,获得界面反应层在高温下的生长速率,并进一步获得不同制备工艺状态下材料的界面反应动力学参数。结果表明:相同温度下MCF法制备的SiC_(f)/TC17复合材料界面反应速率大于FFF法制备的复合材料,前者的反应速率因子k0为4.942×10^(−3) m/s^(1/2),反应激活能Q为276.3 kJ/mol,后者的界面反应速率因子k0为8.149×10^(−3) m/s^(1/2),反应激活能Q为291.7 kJ/mol。这是由于MCF法制备的钛合金基体具有更微小的相组织,具有较小的反应激活能,在高温下具有更高的元素扩散速率。