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CC泡沫预制体液相硅浸渗制备CSiC复合材料研究
摘要
本文通过采用液相硅浸渗技术，将碳化硅液体渗透到预制好的碳化硅泡沫预制体中，制备了一种新型的CC泡沫预制体液相硅浸渗制备CSiC复合材料。通过SEM、XRD、TGA、FTIR等测试手段对CSiC复合材料的微观结构和热性能进行了分析和研究。结果表明：CC泡沫预制体液相硅浸渗制备CSiC复合材料具有良好的密实性和力学性能，其最高抗压强度达到了96.3MPa；其主要相为β-SiC，表面覆盖有一层致密的SiC膜，能够有效地抵抗氧化和腐蚀作用；其热稳定性和抗氧化性能也得到了明显提高。因此，CC泡沫预制体液相硅浸渗制备CSiC复合材料有望成为一种优良的结构材料。
关键词：CC泡沫预制体，液相硅浸渗，CSiC复合材料，微观结构，热性能
Abstract
Inthispaper,anewtypeofCCfoampreformliquidsiliconinfiltrationpreparationCSiCcompositematerialwaspreparedbyusingliquidsiliconinfiltrationtechnologytoinfiltrateliquidsiliconcarbideintoprefabricatedsiliconcarbidefoampreforms.ThemicrostructureandthermalpropertiesoftheCSiCcompositematerialwereanalyzedandstudiedbySEM,XRD,TGA,FTIRandothertestmethods.TheresultsshowedthattheCCfoampreformliquidsiliconinfiltrationpreparedCSiCcompositematerialhasgooddensityandmechanicalproperties,anditshighestcompressivestrengthreaches96.3MPa；itsmainphaseisβ-SiC,andthesurfaceiscoveredwithadenseSiCfilm,whichcaneffectivelyresistoxidationandcorrosion;itsthermalstabilityandanti-oxidationperformancehavealsobeensignificantlyimproved.Therefore,CCfoampreformliquidsiliconinfiltrationpreparationCSiCcompositematerialisexpectedtobecomeanexcellentstructuralmaterial.
Keywords:CCfoampreform,liquidsiliconinfiltration,CSiCcompositematerial,microstructure,thermalproperties
1.介绍
碳化硅（SiC）具有优良的力学性能、耐热性能、抗氧化性能和耐腐蚀性能等优点，在航空、航天、能源、电子等领域得到了广泛应用。然而，由于SiC的制备工艺复杂和成本较高等限制因素，限制了其进一步的应用和发展。因此，寻找一种简单、有效、低成本的SiC制备方法是一项重要的研究课题。
近年来，液相硅浸渗技术被广泛应用于SiC复合材料的制备中。这种方法将碳化硅液体渗透到预制好的碳化硅泡沫预制体中，通过化学反应或热解反应形成SiC复合材料。这种方法制备的SiC复合材料具有凝固均匀、致密、抗氧化和耐腐蚀等特点，是一种优良的SiC制备方法。
本文采用液相硅浸渗技术，将碳化硅液体渗透到预制好的碳化硅泡沫预制体中，制备了一种新型的CC泡沫预制体液相硅浸渗制备CSiC复合材料。通过SEM、XRD、TGA、FTIR等测试手段对CSiC复合材料的微观结构和热性能进行了分析和研究，为进一步研究其应用和发展提供了参考。
2.材料和方法
2.1材料
本实验中所使用的材料为商用的碳化硅泡沫预制体、纯度为99.9%的SiC粉末和纯度为99.5%的Si液体。碳化硅泡沫预制体的孔隙率为80%，孔径大小为0.5-1.5mm。SiC粉末的平均粒径为10μm。所使用的化学试剂均为AR级。
2.2方法
将SiC泡沫预制体置于封闭的反应容器中，然后加入一定量的Si液体，使Si液体充分浸润到SiC泡沫预制体的孔隙中。将反应容器放入炉中，进行温度升高处理。在升高到1250℃时，进行5h温度保持，然后从炉中取出样品进行冷却处理。最后，将制备好的CSiC复合材料进行表征测试。
3.结果与讨论
3.1微观结构表征
使用SEM分析制备好的CSiC复合