解玉鹏
,
成来飞
,
张立同
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.06.04
提出了采用流延法(Tape Casting,TC)结合化学气相渗透法(Chemical Vapor Infiltration,CVI)制备SiCw/SiC层状结构陶瓷的方法,分析了TC-CVI方法的特点,阐述了SiCw/SiC层状结构陶瓷的强韧化机理及其应用.结果表明:TC-CVI制备方法通过提高晶须体积分数和减少对晶须的损伤来提高材料的强度;通过控制层内和层间界面结合强度来提高材料的韧性.与传统热压烧结工艺制备的层状结构陶瓷相比,TC-CVI制备的SiCw/SiC层状结构陶瓷中晶须含量可达40％(体积分数),其主要增韧机制为层间和层内裂纹偏转、裂纹桥接和晶须拔出等.该材料具有较高的弯曲强度、拉伸强度和断裂韧性,表现出良好的线性变形行为.TC-CVI工艺为制备航空发动机叶片提供了一种可行方法.
关键词:
化学气相渗透
,
流延法
,
SiC
,
SiCw/SiC层状结构陶瓷
,
强韧性
解玉鹏
,
成来飞
,
张立同
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160224.002
采用流延-化学气相渗透(TC-CVI)工艺制备SiC晶须(SiCw)/SiC层状陶瓷复合材料,研究了SiCw含量对层状陶瓷复合材料力学性能和微观结构的影响,探讨了SiCw/SiC层状陶瓷复合材料的强韧化机制.结果表明:TC-CVI工艺能够有效提高复合材料中晶须含量(40vol％),减少制备过程对晶须损伤,所制备的SiCw/SiC层状陶瓷复合材料具有合适的层内及层间界面结合强度.随着SiCw含量增加,层状陶瓷复合材料的密度和力学性能均有明显提高.含40vol％晶须的SiCw/SiC层状陶瓷复合材料的密度、弯曲强度和断裂韧性均比含25vol％晶须的分别提高了8.4％、30.8％和26.7％.断口形貌中能够观察到层间及层内的裂纹偏转,层内的裂纹桥接和晶须拔出等,这些为主要的增韧机制.高含量SiCw及合适的层间和层内界面结合强度,对提高SiCw/SiC层状陶瓷复合材料强韧性有明显作用.
关键词:
陶瓷基复合材料
,
层状复合材料
,
化学气相渗透
,
力学性能
,
微观结构
