B-,4-C包覆W芯SiC纖維的制備工藝研究.pdf

1、采用化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝在W芯SiC纖維表面沉積B4C涂層，以改善增強(qiáng)體W芯SiC纖維與基體Ti合金兩者之間的界面反應(yīng)。 對(duì)沉積溫度、反應(yīng)氣體總流量及配比、走絲速度等影響W芯SiC纖維B4C涂層的工藝參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并通過(guò)掃描電鏡和纖維拉伸測(cè)試，比較了各種工藝參數(shù)對(duì)W芯SiC纖維的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量及B4C涂層的厚度、表面形貌的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在1100℃以下不能獲得B4C涂層。 在一定的工藝參數(shù)下，可以獲得

2、與原W芯SiC纖維拉伸強(qiáng)度最為接近(達(dá)3339MPa)的B4C涂層纖維。 且在其他工藝參數(shù)不變的情況下，為優(yōu)化工藝參數(shù)，應(yīng)符合沉積溫度>1210℃時(shí)，走絲速度>0.055m/s：或沉積溫度<1210℃時(shí)，走絲速度<0.055m/s。反應(yīng)氣體總流量在2.25～2.7L/min之間，可以獲得理想的B4C涂層。 對(duì)B4C涂層表面形貌的影響，BCl3流量較小，H2和CH4流量則非常明顯。 沉積溫度是最重要的工藝參數(shù)，影響

3、著W芯SiC纖維的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量和B4C涂層厚度、表面形貌； 走絲速度和反應(yīng)氣體總流量影響著W芯SiC纖維的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量和B4C涂層厚度；反應(yīng)氣體配比影響著W芯SiC纖維的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量和B4C涂層的表面形貌。 最后，實(shí)驗(yàn)得到在W芯SiC纖維表面沉積B4C涂層的最佳工藝參數(shù)為，沉積溫度1210℃，反應(yīng)氣體BCl3流量1.2L/min，H2流量0.9L/min，CH4流量0.3L/min，清洗氫氣流量1.0L