反应烧结碳化硅中碳短纤维的形貌及增强作用

摘要：

　　以双峰碳化硅粉末、碳黑、短碳纤维为原料，采用注浆成型、反应烧结法制备了力学性能优异的碳化硅复合材料。研究了硅化反应对碳纤维表面形貌及组分的影响。结果表明：硅化反应在碳纤维表面生成致密β-SiC层，反应过程伴随的体积膨胀增加了纤维表面的粗糙度。混合酸HNO3+HF腐蚀实验表明纤维表面由直径2～5μm的β-SiC晶粒构成。提出了硅化纤维的双层结构模型：外层由微米、亚微米尺度β-SiC晶粒构成，内层由Si–C基团组成的混合物组成。碳短纤维体积分数为30%时，复合材料的弯曲强度、断裂韧性分别达到最大值416 MPa、5.1 MPa?m0.5，相比单一反应烧结碳化硅陶瓷分别提高102%、78%。

关键词：反应烧结碳化硅、注浆成型、断裂韧性、分散性、碳短纤维

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：新世纪优秀人才支持计划资助NCET-10-0069；中央高校基本科研业务费专项资金资助HIT.KLOF.2010024。

在线出版日期：2013-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：916-922