高温热处理对C 1 C-SiC 复合材料制备与力学性能的影响 - 航空制造技术.PDF

第# 卷! 第, 期 新! 型! 炭! 材! 料 9*$. #! C*. , ! ##’ 年 月 C%E 27D6FC =7%D7G4 4#:. ##’ ! 文章编号：! %##+!((+ （##’ ）#,!#$’!#’ 高温热处理对23 2!4(2 复合材料 制备与力学性能的影响 %， % % % % % 王林山 ，! 熊! 翔 ，! 肖! 鹏 ，! 闫志巧 ，! 张红波 ，! 刘根山 （%. 中南大学 粉末冶金国家重点实验室，湖南 长沙 $ %##(, ；! . 北京有色金属研究总院，北京 %###(( ） 摘! 要：! 以针刺整体炭毡为坯体，采用树脂浸渍和化学气相沉积混合法制备23 2 多孔体，然后熔硅浸渗制得 23 2!4(2 复合材料；研究了23 2 多孔体的高温热处理对23 2!4(2 复合材料密度、孔隙度、力学性能及断裂方式的影 响。结果表明：炭涂层进行高温热处理可改变复合材料的弯曲断裂方式，使其具有一定的“假塑性”，弯曲强度下降 约%* 5 ，压缩强度提高约# 5 ，硬度增加；23 2 多孔体的最终高温热处理可打开孔隙，有利于液4( 的渗入，制备出 密度较高（/ . # , ·/ 0 , ）、开孔率较小（1 $ 5 ）的复合材料，但导致其力学性能下降，基本上不影响其断裂方式。 关键词：! 高温热处理；熔硅浸渗；23 2!4(2 复合材料；力学性能；断裂方式 中图分类号： ! 6 ,,, 文献标识码：! 7 %! 前言 力学性能和断裂方式的影响。 连续炭纤维增强4(2 基复合材料密度低、抗氧 ! 实验 化性能好、耐腐蚀，具有突出的力学性能和热物理性 ［%!, ］ ! . # 复合材料的制备 能 ，作为热结构材料在航空航天具有广泛的应 ［,!’ ］ 采用针刺整体炭毡为坯体，原始密度为 用。其制备工艺主要有 ：粉浆0 热压法，聚合物 # . * ,3 /, ，在增密之前未进行任何处理。采用树脂 转换法，化学气相沉积（28#(/’$ 9’:*; #:*-(1(*+ ， 浸渍3 炭化和等温29 混合法制备23 2 多孔体，浸 29 ）法和熔硅浸渗（=*$1#+ 4($(/*+ +?($1;’1(*+ ， 渍3 炭化后分为炭化态和 ### @ 2 $## @ 高温热 =4 ）法及其综合工艺。熔硅浸渗法与其他制备方 处理（A ）两种状态，然后在 % *’# @ 下熔硅浸渗 法相比，具有制备周期短、成本低、近净成形等优 ［* ，+ ］ 23 2多孔体制成23 2!4(2 复合材料。在树脂浸渍3 点 。该法已应用于汽车刹车盘，航天器鼻锥以 ［’ ，* ］ 炭化工艺中，以黏度为（$# 2 %’# ）3 %# 0 , B’ ·- 及其他高性能部件的制备 。 （’ @ ）的呋喃树脂为浸渍剂，加压浸渍、%’# @ 2 目前，国内外对=4 法制备23 2!4(2 复合材料 ［$ ，+ ，%#!% ］ ## @ 固化、(## @ 2 % ### @ 炭化；29 法