碳界面层制备工艺对SiC_f/SiC材料力学性能的影响

摘要

用低压化学气相沉积(LPCVD)法,以丙烯(C3H6)为碳源,氮气(N2)为稀释气制备了2.5维连续碳化硅纤维增韧碳化硅(SiCf/SiC)复合材料的碳界面层,其厚度为～0.1μm。研究了不同丙烯含量(体积分数,下同)(60%,50%,45%)对碳层形貌、微观结构及SiCf/SiC力学性能的影响。结果表明:当C3H6含量为60%时,热解碳层表面光滑,石磨化度高;当C3H6为50%和45%时,碳层粗糙,有很多较大颗粒存在,石磨化度低。3种复合材料的弯曲强度差别不大,分别为303,311和320MPa。然而,当C3H6含量为60%时,材料韧性断裂,断裂功高;为50%和45%时,材料脆性断裂,断裂功低。不同的纤维拔出滑移阻力是SiCf/SiC断裂行为不同的原因。