氮化硅颗粒预制体的设计及其制备.pdfVIP

氮化硅颗粒预制体的设计及其制备 and of GranulePref．o珊 Si3N4 DesignPreparation 西北工业大学材料学院 刘小瀛 刘永胜成来飞 张立同 徐永东 【摘要】 设计了一种与纤维预制体有类似孔隙结 本课题设计并采用团聚模压法制备了氮化硅颗粒 构的颗粒预制体微结构。裂纹穿越具有此种微结构的 预制体，为后期制备颗粒预制体强韧氮化硅高温透波 复合材料时将延长裂纹途径和吸收裂纹能量，达到复 材料奠定了基础。本课题还着重研究了团聚体粒度、粘 合材料强韧化的目的。采用团聚模压法制备具有此种 结剂等对预制体孔隙大小、孔径分布的影响以及渗透 微结构特征的氮化硅基复合材料的颗粒预制体有利于 后复合材料的孔径分布和变化情况，优化出合适的预 后期的CvI过程。 制体制备工艺，同时给出了复合材料气相渗透后的微 关键词：颗粒预制体 设计 制备 化学气相 观结构和性能。 渗透 1预制体设计 microstlllctureof 【ABSTRACT】The granulepre— fomlis islikethe stlllctureofthe 众所周知，在气相渗透过程中，先驱体需要进入预 designed，which pore fibre crack with 制体内部反应并沉积，而气体产物需要排出预制体，因 prefo瑚．Whenpassesthroughcomposite this crackwillbe and microstmcture，the 此预制体的孔隙大小、孑L隙结构和孔径分布等因素对 path prolonged crack willbe then wiU energy absorbed，andcomposite基体的气相渗透有直接的影响。在纤维编织的预制体 bereinforced．The matrixcom— Si3N4 中，存在纤维束内部的小孔隙和纤维束之间的大孔隙， granuleprefo咖of withthismicrostmctureis con- 见图l(a)。 posite prepa心dbyusing for andmold whichisusefullater 由于没有高温透波纤维，为了得到类似于纤维预 domeratingpressing CVI 制体孔隙结构的颗粒预制体，设想将氮化硅粉体颗粒 process． Keywords：Granllleprefo珊DesignPrepa-预先团聚为一定尺寸的团聚体，然后再将团聚体成型 rationChemicaI in6ltration(CVI)为颗粒预制体，在这种预制体结构中存在颗粒团聚体 Vapor 之间的大孔隙(类似于纤维束之间的大孔隙)和颗粒团 氮化硅基复合材料具有高强度、高硬度、耐腐蚀、 聚体内部的小孔隙(类似于纤维柬内部的小孑L隙)，见 抗氧化、抗热震、介电常数较低等一系列优良性能，在