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1、第29卷第3期硅酸鹽學(xué)報Vol.29,No.32001年6月JOURNALOFTHECHINESECERAMICSOCIETYJune,2001SiC基層狀復(fù)合材料界面層的選擇121122袁廣江,羅永明,陳大明,周洋,歐陽俊,潘偉(1.北京航空材料研究院先進(jìn)復(fù)合材料國防科技重點實驗室,北京100095;2.清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系,北京100084)摘要:利用凝膠注模成型SiC基體層,以噴涂法、流延法、金屬箔法、浸涂法分別加涂W,W-2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)Co,Ta,BN界面層,通過熱壓燒結(jié)制備了SiC/W,SiC/W-2%Co,SiC/Ta,SiC/BN層狀復(fù)合材料.在
2、復(fù)合材料高溫制備過程中,金屬W,W-2%Co,Ta與SiC反應(yīng)生成了碳化物和硅化物,失去了金屬塑性,未能實現(xiàn)裂紋尾流區(qū)橋接、殘余應(yīng)力增韌等金屬界面層層狀復(fù)合材料賴以大幅度提高其強(qiáng)韌性的增韌機(jī)制,其增韌效果僅與BN陶瓷界面層的增韌效果相當(dāng).此外,研究表明,提高基體層力學(xué)性能可以顯著提高層狀復(fù)合材料的強(qiáng)韌性.制備的SiC/BN層狀復(fù)合材料的室溫三點彎曲強(qiáng)度為729.86114.02MPa、室溫斷裂韌性為20.582.77MPam1/2,其主要增韌機(jī)制包括裂紋分叉鈍化、裂紋偏轉(zhuǎn)、裂紋并行擴(kuò)展以及裂紋尾流區(qū)片層拔出等.關(guān)鍵詞:層狀復(fù)合材料;界面層;金屬;氮化硼;碳化硅中圖分類號:TQ17
3、4.1;TQ174.758.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0454-5648(2001)03-0226-06SELECTIONOFINTERFACIALLAYEROFLAMINATEDSILICONCARBIDEMATRIXCOMPOSITES121122YuanGuangjiang,LuoYongming,ChenDaming,ZhouYang,OuyangJun,PanWei(1.NationalKeyLaboratoryofAdvancedComposites,BeijingInstituteofAeronauticalMaterials,Beijing100095;2.M
4、aterialScienceandEngineeringDepartment,TsinghuaUniversity,Beijing100084)Abstract:SiC/W,SiC/W-2%Co,SiC/Ta,SiC/BNlaminatedcompositesinwhichSiCmatrixlayerswerepreparedbygelcastingwerefabricatedbyhotpressingtechnique.W,W-2%Co,TaandBNlayerswhichwerepreparedbyspraying,doctorblading,gelcasting,etc.res
5、pectively,as_receivedfoilandcoatingwereusedasinterfacialmaterialsoflaminatedSiCmatrixcomposites.Athightemperaturethatwasneededforthepreparation,W,TareactedwithSiCtoformcarbideandsilicide,whichhadlittleplasticityandunabletoachievethetoughnessimprovementoflaminatedcompositesbymetalbridgingandresid
6、ualstrain.However,itisfoundthatthetoughnessandstrengthofthelaminatedcompositesaresignificantlyincreasedbyimprovingthepropertiesofthematrixmaterial.SiC/BNlaminatedcompositeswiththreepointbendingstrengthandnominalfracturetoughnessof729.86114.02MPaand1/220.582.77MPamrespectivelyareobtained.Thema
7、inmechanismofenhancingtoughnessisattributedtocrackbluntness,crackdeflexion,crackparallelpropagationandpull_outofmatrixlayer.Keyword:laminatedcomposites;interfaciallayer;metal;boronnitride;carbonsilicate陶瓷材料是一種本質(zhì)脆性材料,在制備、機(jī)械
