反应熔体渗透法制备C/C-SiC复合材料的微观结构及抗氧化性能

采用反应熔渗法(RMI)制备了C/C-Si C复合材料,对比研究了不同密度C/C预制体所制备C/C-Si C复合材料在1 500℃静态空气环境中抗氧化性能和1 500℃室温抗热震性能,借助X射线衍射分析仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对C/C-Si C复合材料的相组成及微观形貌进行了分析。结果表明,密度为1.0 g/cm~3的C/C复合材料孔径分布在10~100μm范围,有利于液相Si的渗入,进而可获得高致密度的C/C-Si C复合材料;而密度为1.7 g/cm~3的C/C复合材料因孔径太小(10μm),不利于Si熔体的渗入,仅能在C/C复合材料表面形成Si C涂层。由于C/C复合材料与Si C的热膨胀系数不同,在氧化和热震试验过程易造成Si C涂层开裂,致使用密度为1.7 g/cm~3的C/C预制体制备的C/C-Si C复合材料抗氧化与抗热震性能下降。而密度为1.0 g/cm~3的C/C预制体制备的复合材料内部致密的Si C基体与低密度C/C复合材料形成镶嵌界面,有效缓解热膨胀系数不匹配而造成的缺陷,从而具有优异的抗氧化和抗热震性能。