分析碳化矽纖維的成分與製備方法
發布時間:2013-9-30
分析碳化矽纖維的成分與製備方法
碳化矽纖維是以碳化矽為主要組分的(de)一種陶瓷纖維,這種纖維(wéi)具有(yǒu)良好(hǎo)的高溫性能、高強度、高模量和化學穩定性。主要用(yòng)於增強金(jīn)屬(shǔ)和陶瓷,製成耐高溫(wēn)的金屬或陶瓷基複合材料。
CVD 法是最先(xiān)製造SiC纖維複(fù)合長單絲(sī)的方法。1972年(nián)美國AVCO公司利用(yòng)硼纖維的製造技術,采用以 SiCl4/烷烴/氫氣等混(hún)合氣體,陶粒回轉窯:http://www.hxjq.net/hghzy.htm
引入反應(yīng)室內,在加熱1200℃以上將 SiC 沉積在(zài)移動的直徑為12.6μm的(de)鎢(wū)絲(sī)上(shàng)或33μm的碳絲上,製得直(zhí)徑在100μm以上的 SiC/W 或 SiC/C複合纖(xiān)維。纖維的抗拉(lā)強度在2.07~3.35GPa,模量410GPa。由於鎢絲(sī)和 SiC存在反應生成W2C和W5Si3,當纖維加熱到1000℃以上時,反應層加厚,導致纖維的強度急劇降低。用(yòng)C芯代(dài)替W芯不僅可以避免上述的化學反(fǎn)應,而且得到更(gèng)輕(W的密(mì)度為19.8g/cm3,而碳為1.8g/cm3),熱穩定(dìng)性(xìng)好,價格便宜的SiC複合纖維。
SiC 複合纖維的沉積速率、成份和結構主要取決於混合反應氣體(tǐ)的成份、壓力、氣流速度和沉積溫度。高的沉積速率導致(zhì)形成粗大的、脆弱的晶體結構,而低的沉積速(sù)率則(zé)生(shēng)成非晶結構。美國TEXTRON公司生產的牌號為SCS係列纖維, 選礦生產線:http://www.hxqmj.cn/news121.htm
具有不同厚度(dù)和不同C/Si原子比的SCS係列纖維。中國科學院沈陽(yáng)金(jīn)屬所石南林等(děng)用一種射頻加熱裝(zhuāng)置研究了在直(zhí)徑12μm的鎢絲載體上沉積製得直徑100μm、連續長度(dù)1000m、抗拉強度>3.2GPa、模量400GPa、表麵富碳的SiC纖維。