不同预制体结构制备C/C-SiC复合材料的微观结构演变及力学性能

作     者：魏琰斌 王雅雷 熊翔 叶志勇 刘在栋 WEI Yanbin;WANG Yalei;XIONG Xiang;YE Zhiyong;LIU Zaidong

作者机构：中南大学轻质高强结构材料重点实验室长沙410083 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2024年第52卷第10期

页      面：127-138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：C/C-SiC复合材料 孔隙结构 微观结构 弯曲性能 

摘      要：采用缝合结构与针刺结构碳纤维预制体,经化学气相渗透法(CVI)和反应熔渗法(RMI)制备出C/C-SiC复合材料,系统研究了两种结构预制体制得的C/C多孔体微观结构、孔隙特征及C/C-SiC复合材料微观结构和弯曲性能。结果表明:缝合结构C/C多孔体孔径呈双峰分布,孔隙多为纤维束间孔,针刺结构C/C多孔体孔径呈单峰分布,由于网胎的加入使得部分纤维束间孔转变为连通的小孔隙网络,经过模拟后者Z向绝对渗透率略大于前者,有利于后者后续RMI致密化过程(高密度,低开孔率,低残余金属);缝合结构C/C-SiC复合材料平均弯曲强度高于针刺结构C/C-SiC复合材料,二者都呈现“假塑性断裂方式;针刺结构C/C-SiC复合材料密度更高,残余Si含量更低,但其纤维体积含量较低,长直纤维的完整性较差,使得复合材料承载性能较低。