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研究新型陶瓷纸基制备碳化硅复合材料

李可  张乔丽  范平  马海亮  Nahum Travitzky  Andrey Lider  
【摘要】:碳化硅(SiC)基复合材料可用作在高辐照通量、高温条件下使用的结构部件。本工作使用SiC预陶瓷纸和三代Nicalon~(TM)SiC纤维在不同条件下(2100/2200℃和60/100MPa)加压高温烧结制成SiC_f/SiC复合材料(复合材料中纤维的含量为10wt%)。预陶瓷纸中的有机成分在烧结过程中分解,SiC颗粒烧结在一起形成具有均匀多孔结构的SiC基体,并与SiC纤维构成复合材料。借助正电子湮没谱学、XRD、拉曼成像扫描电子显微技术、小冲杆断裂测试以及纳米压痕等表征手段评估了经放电等离子体烧结制备的新型陶瓷纸基碳化硅复合材料微观结构。烧结工艺使得复合材料的纤维表面产生石墨烯,且与纯SiC材料相比,该SiC_f/SiC复合材料在断裂强度上具有明显优势并表现出准延展性。

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