【摘 要】
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界面改性涂层对调节复合材料的力学性能起到重要作用。特别是在气相渗硅(GSI)制备 Cf/SiC复合材料时,合适的界面改性涂层一方面保护C纤维不受 Si反应侵蚀,另一方面调节 C 纤
【机 构】
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国防科学技术大学 航天科学与工程学院，新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室，长沙 410073
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界面改性涂层对调节复合材料的力学性能起到重要作用。特别是在气相渗硅(GSI)制备 Cf/SiC复合材料时,合适的界面改性涂层一方面保护C纤维不受 Si反应侵蚀,另一方面调节 C 纤维和 SiC 基体的界面结合状况。通过在3D-C纤维预制件中制备先驱体浸渍-裂解(PIP)SiC涂层来进行界面改性,研究了 PIP-SiC涂层对 GSI Cf/SiC复合材料力学性能的影响。结果表明：无涂层改性的 GSI Cf/SiC复合材料力学性能较差,呈现脆性断裂特征,其弯曲强度、弯曲模量和断裂韧性分别为87.6 MPa、56.9 GPa 和2.1 MPa·m1/2。具有 PIP-SiC 界面改性涂层的Cf/SiC复合材料力学性能得到改善,PIP-SiC涂层改性后,GSI Cf/SiC 复合材料的弯曲强度、弯曲模量和断裂韧性随着PIP-SiC周期数的增加而降低,PIP-SiC为1个周期制备的 GSI Cf/SiC复合材料的力学性能最高,其弯曲强度、弯曲模量、断裂韧性分别为185.2 MPa、91.1 GPa 和5.5 MPa·m1/2。PIP-SiC 界面改性涂层的作用机制主要体现在载荷传递和“阻挡”Si的侵蚀2个方面。
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