碳-硅纖維耐蝕性與抗熱震性研究.pdf

1、碳化硅陶瓷纖維以其優(yōu)良的抗氧化、耐高溫、耐腐蝕和抗輻射性能，廣泛應(yīng)用于航空、機(jī)械、軍工、能源等領(lǐng)域，它與金屬、陶瓷、聚合物等基體材料具有良好的相容性，是先進(jìn)復(fù)合材料首選的高性能增強(qiáng)體纖維材料之一，具有十分廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本文選取蘇州某公司采用先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備的碳化硅陶瓷纖維作為實(shí)驗(yàn)原料，通過耐蝕性、抗熱震性試驗(yàn)，對(duì)處理前后碳化硅長(zhǎng)絲纖維的力學(xué)性能和纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表征，系統(tǒng)研究碳化硅陶瓷纖維在酸、堿、鹽介質(zhì)條件下各實(shí)驗(yàn)參

2、數(shù)，如耐蝕時(shí)間、溶液濃度、溫度等對(duì)碳化硅纖維力學(xué)性能和化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)，借助于X-射線衍射、電子掃描電鏡及其電子能譜分析、紅外光譜、熱重分析以及力學(xué)性能測(cè)試等多種表征手段和測(cè)試方法，系統(tǒng)地研究了碳化硅陶瓷纖維的耐腐蝕性和抗熱震性機(jī)理。
　　 研究結(jié)果表明:在H2SO4、NaOH以及Na2SO4溶液中，隨著腐蝕時(shí)間、腐蝕溶液濃度和腐蝕溶液溫度不斷增加，碳化硅陶瓷纖維出現(xiàn)了逐漸被腐蝕的現(xiàn)象，力學(xué)性能呈不斷下降的趨勢(shì)，這是由于碳化

3、硅陶瓷纖維中存在固態(tài)的雜質(zhì)氧化鋁以及纖維表面保護(hù)性二氧化硅氧化薄膜在特定條件下被“化學(xué)腐蝕”的結(jié)果，因此，為了制備高性能的耐化學(xué)腐蝕的碳化硅陶瓷纖維，應(yīng)盡可能不含或含極少量與酸、堿、鹽能夠發(fā)生反應(yīng)的雜質(zhì)，同時(shí)，在碳化硅陶瓷纖維制備過程中盡量減少氧對(duì)其的氧化作用。
　　 通過對(duì)碳化硅陶瓷纖維力學(xué)性能、表面形態(tài)測(cè)試分析，研究了碳化硅陶瓷纖維材料的抗熱震性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn):大顆粒的碳化硅顆粒影響了裂紋的擴(kuò)展，調(diào)節(jié)了高溫下的應(yīng)力分布，提高了