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题名:
碳纤维增强SiC陶瓷复合材料的制备
作者: 刘红
学位类别: 硕士
答辩日期: 2006-06-15
授予单位: 中国科学院光电技术研究所
授予地点: 光电技术研究所
导师: 方敬忠
关键词: 环氧树脂 ; 原位注模凝固成型 ; 全SiC轻型反射镜 ; 反应烧结法 ; 碳纤维 ; SiC晶须
学位专业: 光学工程
中文摘要: SiC是一种综合性能优良的结构材料,在许多工程领域具有广阔的应用前景。在光学领域,SiC是一种理想的反射镜材料。中科院光电所制备的RB-SiC轻型反射镜性能良好,可满足工程化应用的要求。本论文开展了SiC陶瓷增韧技术研究,主要目的是采用反应烧结法制备与RB-SiC反射镜材料性能匹配、可用于制作反射镜光学构件的SiC基复合材料,为发展所谓“全SiC轻型反射镜”技术奠定技术基础。 本论文研究了一种新颖的生坯成型技术,即采用环氧树脂固化的原位注模凝固成型技术。这种方法有利于制作大尺寸、复杂形状的SiC陶瓷及其复合材料构件。 研究表明,以Cf作为SiC陶瓷的增韧相,SiC复合陶瓷材料的弯曲强度和断裂韧性都有所降低。原因是渗Si时,熔融Si与Cf反应,破坏了纤维的结构,从而导致了性能下降。用扫描电镜观察断口形貌,可发现发生了有纤维的反应现象存在。 用SiC晶须增韧SiC陶瓷,断裂韧性提高明显。扫描电镜观察样品的断口,可观察到SiC晶须拔出和SiC晶须桥联现象。说明复合材料的主要增韧机制是晶须的桥联和拔出。此外,纳米或亚微米级SiC颗粒也是韧性提高的原因之一。测试结果表明,当晶须添加量为2%(Wt)时,复合材料的性能最优,密度为2.719 g/cm3;弯曲强度为243 MPa;断裂韧性为6.34 MPa.m1/2,提高了41.2%。 热学性能测试表明,以碳纤维、SiC晶须增韧的复合材料的热膨胀系数、热导率均与RB-SiC反射镜材料相匹配。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/151
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刘红. 碳纤维增强SiC陶瓷复合材料的制备[D]. 光电技术研究所. 中国科学院光电技术研究所. 2006.
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