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碳纤维增强碳化硅(C/SiC)复合材料具有低密度、高强度、抗磨损、耐辐照、抗氧化和耐烧蚀等优点,在航空航天、核能、制动等领域应用广泛,是国内外竞相研究的一种新型陶瓷基复合材料。前驱体转化(PIP)法是C/SiC复合材料的主要制备方法之一,具有设备要求低、可近净成形复杂构件、成分均匀性好等优点。但采用PIP方法制备的C/SiC复合材料存在着致密度低、成本高、力学性能较低等问题。本论文将化学气相浸渗法(CVI)工艺与PIP工艺相结合,同时采用SiC和SiCN双陶瓷基体,成功制备了力学性能优良的C/C-SiC复合材料。通过改变热解碳(PyC)涂层的CVI沉积时间,得到密度和孔隙结构不同的碳纤维预制体。系统地考察了 PyC涂层对复合材料致密化行为、微观结构和力学性能的影响,并对复合材料断裂机理进行了研究。结果表明,未沉积热解碳的样品密度较高,但弯曲强度仅为39.72 MPa;CVI][沉积时间20h的样品既表现出最好的致密化程度(密度为1.815 g/cm3),又显示出最高的弯曲强度(429.36 MPa);进一步提高CVI沉积时间到40 h,复合材料的致密度变低(密度为1.752 g/cm3),弯曲强度也有所下降(317.65 MPa)。复合材料断口形貌和应力-应变曲线表明,未沉积热解碳的样品表现为无碳纤维拔出的脆性断裂,韧性极差;而沉积有热解碳界面层的样品断裂时有大量碳纤维拔出,韧性良好。这充分说明热解碳界面层的引入有效改善了碳纤维和SiC基体之间的结合强度,使基体断裂时裂纹发生了偏转,从而提高了纤维的增韧效果。由聚碳硅烷热解形成的SiC基体内存在较多的裂纹,从而影响复合材料的力学性能。通过在SiC基体内引入收缩率低的SiCN基体,有效弥合了基体裂纹,提高了复合材料的致密度,进而提高了复合材料的力学性能。本文采用6个循环PCS浸渍热解和6个循环硅碳氮高聚物浸渍热解相结合的方式,对应于未沉积热解碳界面层、CVI20h和CVI40h的样品,制备了 C/C-SiC-SiCN复合材料。其致密化程度优于相对应的C/C-SiC复合材料,弯曲强度分别提高了 25%、2%和30%。