纳米碳颗粒/碳化硅陶瓷基复合材料的氧化行为

摘要：

以微米硅(Si)和纳米碳黑(Cp)粉体为主要原料，采用经机械化学法合成的碳化硅(SiC)和15%和25%的纳米碳颗粒与碳化硅(Cp-SiC)的复合粉体，并经无压烧结得到了Cp/SiC陶瓷基复合材料，分析了在不同温度条件下Cp/SiC烧结体的氧化行为。结果表明：当温度小于700℃时，Cp/SiC复合陶瓷在空气中的氧化受C-O2反应控制，致使其为均匀氧化；700℃时，氧化后的复合材料显气孔率最大，弯曲强度达极小值；大于700℃，氧化过程受O2的气相扩散控制，呈非均匀氧化；700～900℃之间，O2通过微裂纹的扩散控制着Cp/SiC的氧化过程；900～1100℃之间，O2通过SiC缺陷的扩散控制着Cp/SiC的氧化过程，并在1000℃时的最初的2 h内，复合材料弯曲强度增大，且达到了极大值。同时表明，纳米碳含量是影响复合材料强度及氧化行为的关键因素，添加纳米碳质量分数为15%的Cp/SiC复合陶瓷可以作为一种抗氧化性能优良的玻璃夹具材料。

关键词：纳米碳颗粒、碳化硅、陶瓷基复合材料、氧化行为

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金50962001，51262001；中科院“西部之光”人才培养计划；北方民族大学国家自然基金培育项目。

在线出版日期：2013-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1431-1436