|本期目录/Table of Contents|

[1]陶吉雨,陈建军,田依航,等.C f/SiC陶瓷管的制备及性能研究[J].浙江理工大学学报,2025,53-54(自科一):60-69.
 TAO Jiyu,CHEN Jianjun,TIAN Yihang,et al.A study on the preparation and properties of C f/SiC ceramic tubes[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2025,53-54(自科一):60-69.
点击复制

C f/SiC陶瓷管的制备及性能研究()
分享到:

浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
第53-54卷
期数:
2025年自科第一期
页码:
60-69
栏目:
出版日期:
2025-01-10

文章信息/Info

Title:
A study on the preparation and properties of C f/SiC ceramic tubes
文章编号:
1673-3851 (2025) 01-0060-10
作者:
陶吉雨陈建军田依航阚厚才
浙江理工大学材料科学与工程学院,杭州 310018
Author(s):
TAO Jiyu CHEN Jianjun TIAN Yihang KAN Houcai
School of Materials Science & Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
关键词:
C f/SiC陶瓷管卷管成型化学气相渗透SiC包覆层前驱体浸渍裂解
分类号:
TB332
文献标志码:
A
摘要:
为解决传统成型工艺难以制备纤维增强SiC陶瓷管等问题,采用纳米SiC浆料浸渍碳纤维无纺布,经无纺布的卷管成型工艺制成碳纤维增强碳化硅(C f/SiC)陶瓷管预制体。通过化学气相渗透(CVI)法制备SiC包覆层,采用前驱体浸渍裂解(PIP)法进行致密化得到C f/SiC陶瓷管;分析CVI工艺对SiC包覆层的微观形貌、陶瓷管的微观形貌和力学性能的影响,以及PIP工艺对陶瓷管微观形貌、孔隙率、密度、力学性能和导热性能的影响。结果表明:CVI制备SiC包覆层的最佳工艺条件为反应温度1100 ℃、反应时间2 h,经过CVI沉积SiC包覆层后陶瓷管的环向强度得到提升,从12 01 MPa增加到13 52 MPa;经过PIP工艺后,C f/SiC陶瓷管的孔隙率降低至18 3%,密度增加到2 27 g/cm 3,环向强度达到12 04 MPa;当PCS质量分数从5%增加到20%时,陶瓷管的环向强度从 10 13 MPa增加到16 91 MPa;经过致密化后的C f/SiC陶瓷管导热性能得到了提升。该研究提出了一种适用于纤维增强陶瓷管的卷管成型和致密化工艺,可为纤维增强SiC陶瓷管的制备提供参考。

参考文献/References:

[1]李其松. 高热导率SiC陶瓷材料制备及应用研究[D]. 济南: 山东大学, 2016: 17-19.
[2]蔡康, 李恩颖, 孙冠华, 等. 碳纤维增强SiC陶瓷复合材料的制备及性能研究[J]. 功能材料, 2023, 54(7): 7215-7220.
[3]Yin X, Cheng L F, Zhang L T, et al. Fibre-reinforced multifunctional SiC matrix composite materials[J]. International Materials Reviews, 2017, 62(3): 117-172.
[4]Cheng T B, Zhang R B, Pei Y M, et al. Tensile properties of two-dimensional carbon fiber reinforced silicon carbide composites at temperatures up to 1800 ℃ in air[J]. Extreme Mechanics Letters, 2019, 31: 100546.
[5]阳海棠, 付建超, 黄鑫, 等. SiC纤维及其增强SiC f/SiC复合材料的研究进展[J]. 中国陶瓷, 2023, 59(6): 1-16.
[6]Cui G Y, Luo R Y, Wang L Y, et al. Effect of SiC nanowires on the mechanical properties and thermal conductivity of 3D-SiC f/SiC composites prepared via precursor infiltration pyrolysis[J]. Journal of the European Ceramic Society, 2021, 41(10): 5026-5035.
[7]张立同, 成来飞, 徐永东. 新型碳化硅陶瓷基复合材料的研究进展[J]. 航空制造技术, 2003, 46(1): 24-32.
[8]Naslain R R. The design of the fibre-matrix interfacial zone in ceramic matrix composites[J]. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 1998, 29(9/10): 1145-1155.
[9]Wang X, Gao X, Zhang Z, et al. Advances in modifications and high-temperature applications of silicon carbide ceramic matrix composites in aerospace: A focused review[J]. Journal of the European Ceramic Society, 2021, 41(9): 4671-4688.
[10]Song N, Zhang H B, Liu H, et al. Effects of SiC whiskers on the mechanical properties and microstructure of SiC ceramics by reactive sintering[J]. Ceramics International, 2017, 43(9): 6786-6790.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2024-03-23
网络出版日期:2024-06-12
基金项目: 国家自然科学基金项目(51872262)
作者简介: 陶吉雨(1998—),男,浙江嘉兴人,硕士研究生,主要从事SiC复合材料方面的研究
通信作者: 陈建军,E-mail: chen@zstu.edu.cn
更新日期/Last Update: 2025-01-07