焊接材料模板

1、先驅(qū)體轉(zhuǎn)化Cf/SiC復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)與滲透性能研究姓 名，學(xué)號(黑龍江工程學(xué)院 材料與化學(xué)工程系，哈爾濱 150050)摘要：采用氣泡法和掃描電鏡（SEM）研究了先驅(qū)體浸漬-裂解（PIP）工藝制備三維編織和2.5D-Cf/SiC復(fù)合材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及滲透性能。結(jié)果表明，材料滲透系數(shù)與平均貫通孔徑呈正比，與孔隙率無直接聯(lián)系。（250300字）關(guān)鍵詞：Cf/SiC復(fù)合材料；多孔；氣泡法；滲透性；編織方式0 引言碳纖維增強(qiáng)碳化硅（Cf/SiC）復(fù)合材料是一種理想的高溫結(jié)構(gòu)材料，一直受到國防等重要領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用1-3，顯示出良好的發(fā)展前景。1 實驗1.1 原料及制備將三維四向、三維五向和2.5

2、D的碳纖維（T300, 3K×2, Toray Inc., Japan）編織物，真空浸漬聚碳硅烷（Polycarbosilane，簡稱PCS）溶液，隨后在高溫下裂解，反復(fù)進(jìn)行十幾周期后得到三維（3D braided-）和2.5D-Cf/SiC復(fù)合材料。1.2分析測試SampleOpen paths size/mDensity/(g·cm-3)Porosity/ %RmaxRaveRmin3D-4 Cf/SiC42.908.373.381.8212.852.5D- Cf/SiC0.450.360.341.6116.09圖3 SiC復(fù)合材料的孔徑分布曲線表1 氣泡法測定三種編織

3、方式Cf/SiC復(fù)合材料的貫通孔尺寸雖然絲束內(nèi)還存在第三類孔隙，但大部分單絲均由基體緊密結(jié)合，形成致密整體，因此認(rèn)為在三種復(fù)合材料中，第三類孔隙不是貫通的，圖3為三種編織方式Cf/SiC的貫通孔徑分布情況?？梢姡N復(fù)合材料的孔尺寸均呈單峰分布，其中三維四向的孔徑分布最寬，處于42.93.38m的范圍，峰值出現(xiàn)在67.5m間，表明處于該尺寸區(qū)間內(nèi)的孔較多，約占全部孔體積的25，而10m以上的孔體積累積達(dá)20；相比之下，2.5D的孔分布就顯得非常集中，全部孔均處于0.340.45m的極小范圍內(nèi)，孔徑單一；三維五向的情況比較特殊，從分布曲線上看，98的孔處于0.330.43m的區(qū)間內(nèi)，孔分布集中性

4、不亞于2.5D，然而2.7m處存在的最大孔也不能忽略。與氣體滲透法原理類似，氣泡法測得的孔徑也是孔道最窄處的尺寸，即控制流體通過的瓶頸大小，因此結(jié)合圖1所示的SEM圖像，從貫通孔隙尺寸可以推測：由于兩類孔隙尺寸相差很大，導(dǎo)致測得孔徑分布范圍較寬；三維五向復(fù)合材料的孔徑分布比較窄，貫通孔主要應(yīng)為第二類孔隙；對2.5D復(fù)合材料而言，氣體沿垂直鋪層方向穿過材料，故雖然其層間孔隙較大，大部分單絲均由基體緊密結(jié)合，形成致密整體，因此認(rèn)為在三種復(fù)合材料中，第三類孔隙不是貫通的，對流體傳輸過程不起作用。2 結(jié)論(1) 經(jīng)過十幾個PIP周期制備的Cf/SiC復(fù)合材料，內(nèi)部含有10%20的孔隙，同時也含有幾十微

5、米到不足1m的小孔隙，成因各不相同。(2) C纖維增強(qiáng)體編織方式對Cf/SiC復(fù)合材料的孔結(jié)構(gòu)有顯著影響：三維四向復(fù)合材料的平均貫通孔徑最大，；三維五向復(fù)合材料介于兩者之間。參考文獻(xiàn)1 PAPENBRUG U, BEYER S, LAUBE H, et al. Advanced ceramic matrix composites(CMCS) for space propulsion systemA. 33rd Joint Propulsion ConferenceR.Seattle,AIAA,1997,18:439-444.2 SANOKAWA Y, IDO Y, SOHDA Y, et al. Application of continuous fiber reinforced silicon carbide matrix composites to a ceramic gas turbine model for automobilesJ.Ceramic Engineering & Science Proceeding, 1