炭纤维表面用化学气相沉积法涂覆碳化硼的研究

摘要

以CH4,BCl3,H2为原料气,采用化学气相沉积法(常压CVD)在炭纤维表面连续涂覆B4C,通过正交实验得到最佳涂覆条件;采用IR、TG-DTA、XRD等技术考察了涂层的组成、结构和形貌,并对最佳涂覆条件下炭纤维的拉伸强度进行测试。实验结果表明:当υH2/υBCl3=3.5、υBCl3/υCH4=1.7、气体总流速=160mL/min,沉积温度1100℃,走丝速度5转/min时,涂层表面有明显的一层致密物质,表面较平整,涂层纤维的氧化温度由未涂层时的350℃提高到630℃,纤维的单丝强度由未涂层时的1.93GPa提高到3.15GPa。在炭纤维表面采用化学气相沉积法涂覆B4C不仅装置简单、操作方便,而且可以明显地提高炭纤维的抗热氧化性和单丝强度。