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《浸漬裂解法制備Cf_SiCN復(fù)合材料及高溫性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文浸漬裂解法制備Cf/SiCN復(fù)合材料及高溫性能研究PREPARATIONANDHIGHTEMPERATUREPROPERTIESOFCf/SiCNCOMPOSITEPREPAREDBYPIPPROCESS侯祎偉哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號：TB332學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：666.3密級：公開工程碩士學(xué)位論文浸漬裂解法制備Cf/SiCN復(fù)合材料及高溫性能研究碩士研究生：侯祎偉導(dǎo)師：賈德昌教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：材料工程所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱
2、工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TB332U.D.C:666.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringPREPARATIONANDHIGHTEMPERATUREPROPERTIESOFCf/SiCNCOMPOSITEPREPAREDBYPIPPROCESSCandidate：HouYiweiSupervisor：Prof.JiaDechangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsEngi
3、neeringSchoolofMaterialsScienceandAffiliation：EngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要碳纖維增強硅碳氮復(fù)合材料(Cf/SiCN)比強度高、比模量高、耐高溫、抗氧化、耐磨損以及熱穩(wěn)定性好，是一種極具應(yīng)用潛力的航空航天熱結(jié)構(gòu)材料。前驅(qū)體浸漬裂解(PIP)法是制備Cf/SiCN復(fù)合材料的主要方法，PIP法具有設(shè)備簡單，
4、制備成本低，對環(huán)境無污染等優(yōu)點。以聚硅氮烷HTT1800作為陶瓷前驅(qū)體，研究聚硅氮烷陶瓷前驅(qū)體的固化裂解機理；分別以3D針刺型碳纖維預(yù)制體和2D層疊碳纖維布作為增強體，探究不同裂解溫度和浸漬、固化、裂解工藝循環(huán)次數(shù)對復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、界面結(jié)合狀況的影響，得到PIP法制備Cf/SiCN復(fù)合材料的最佳工藝參數(shù)；研究不同熱震溫差以及服役溫度下復(fù)合材料的力學(xué)性能、組織結(jié)構(gòu)以及微觀界面狀況。o聚硅氮烷前驅(qū)體經(jīng)過溶劑及低聚物逸出(250C以下)、乙烯基加聚反應(yīng)和脫氨oooo縮聚反應(yīng)(250C~500C)以及無機化過程(500C以上)
5、，在溫度達(dá)到900C時基本o完成無機化轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷iCN陶瓷，裂解溫度升高到1100C以上時，陶瓷逐漸析o晶出β-SiC相。PIP法制備Cf/SiCN復(fù)合材料的最優(yōu)工藝參數(shù)為固化溫度為250C，o裂解溫度為900C。采用3D針刺碳纖維預(yù)制體所制備的Cf/SiCN復(fù)合材料具有更好的致密度和力學(xué)性能，復(fù)合材料材料經(jīng)6次浸漬、固化、裂解工藝循環(huán)，所得3到SiCN復(fù)合材料密度為1.60g/cm，開氣孔率為19.0%，室溫抗彎強度為75MPa，彈性模量為66GPa。oo熱震溫差從780C上升至1180C時，Cf/SiCN復(fù)合材料殘留抗彎強度
6、保持率o由93.3%下降到14.6%，復(fù)合材料的斷裂方式變?yōu)榇嘈詳嗔?；熱震溫差達(dá)到980C以上時材料表面碳纖維完全氧化，殘留大量孔洞，內(nèi)部碳纖維氧化嚴(yán)重，部分纖o維與基體之間產(chǎn)生脫粘現(xiàn)象，材料性能退化；熱震溫差達(dá)到1180C時纖維完全被氧化，纖維氧化殘留的孔洞開裂產(chǎn)生明顯裂紋，使材料性能大幅退化。o復(fù)合材料高溫抗彎強度隨著溫度增高呈下降趨勢，溫度低于800C時，復(fù)合o材料仍具有很高的強度；當(dāng)溫度達(dá)到1000C時，材料抗彎強度下降到35MPa，且呈現(xiàn)脆性斷裂。隨著溫度增高，復(fù)合材料表面碳纖維氧化情況加劇，溫度達(dá)到o800C以上時復(fù)合
7、材料表面碳纖維基本氧化消失，表面有大量空洞，無明顯裂紋。溫度升高復(fù)合材料內(nèi)部纖維拔出現(xiàn)象減少，且纖維收縮與基體出現(xiàn)脫粘現(xiàn)象；服o役溫度達(dá)到1000C時，復(fù)合材料內(nèi)部碳纖維基本被氧化，剩余基體無明顯開裂現(xiàn)象，使材料保留一定強度，但呈脆性斷裂。o復(fù)合材料的熱處理溫度在1000C以下時，復(fù)合材料表面仍呈現(xiàn)SiCN非晶結(jié)o構(gòu)，陶瓷基體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；當(dāng)熱處理溫度達(dá)到1200C時，陶瓷基體被氧化，XRD-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文圖譜中出現(xiàn)α-方石英相衍射峰，使得陶瓷基體力學(xué)性能大幅下降。關(guān)鍵詞：Cf/SiCN復(fù)合材料；PIP法；聚硅氮烷
8、；抗熱震性能；高溫抗彎強度-II-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractCarbonfiberreinforcedsiliconcarbonitridecompositematerial(Cf/SiCN)hashighspecificstr
