SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料抗氧化性能

复合材料学报, 2015, 32(2): 477-483. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20140704.001

SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料抗氧化性能

柯盛包 ^1, , 刘勇 ^2, , 张晨宇 ^3, , 王会峰 ^4, , 韩克清 ^5, , 滕翠青 ^6, , 余木火 ^7,

1.东华大学材料学院,纤维材料改性国家重点实验室,上海201620

2.东华大学材料学院,纤维材料改性国家重点实验室,上海201620

3.东华大学材料学院,纤维材料改性国家重点实验室,上海201620

4.东华大学材料学院,纤维材料改性国家重点实验室,上海201620

5.东华大学材料学院,纤维材料改性国家重点实验室,上海201620

6.东华大学材料学院,纤维材料改性国家重点实验室,上海201620

7.东华大学材料学院,纤维材料改性国家重点实验室,上海201620

基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(14D110626) 国家自然科学基金(90916025) 上海市科委基础研究重点项目(14JC1400100)

关键词： SiBNC , 陶瓷复合材料 , 抗氧化性 , 自愈合性 , 纤维增强

Oxidation resistance of SiBNCf/SiBNC ceramic composites

Keywords： SiBNC , ceramic composites , anti-oxidation , self healing , fiber reinforcement

以聚硼硅氮烷(PBSZ)为前驱体,SiBNC纤维(SiBNCf)为增强纤维,采用前驱体聚合物裂解转化与热压烧结技术相结合的方法制备了SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料.在800～1 500℃空气气氛下非等温氧化1～3 h,研究了SiBNCf/SiBNC的氧化演变机制及氧化动力学行为.采用SEM、XRD研究了SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料氧化实验前后的微观形貌、物相,采用阿基米德体积排水法和三点弯曲测试法分析了复合材料的密度、孔隙率及力学性能.结果表明:SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料具有优异的抗氧化性能和高温稳定性,生成的氧化膜能有效阻隔氧气的进入,并且有效填补了SiBNCf/SiBNC复合材料的裂纹及孔洞缺陷,具有高温自愈合行为.SiBNCf/SiBNC复合材料氧化后密度提高,这能大幅度提高其三点弯曲强度,当密度从1.67 g/cm3提高到1.86 g/cm3时,气孔率下降41％,弯曲强度从7.51 MPa提高到26.54 MPa.

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