先驱体浸渍-裂解SiC界面改性涂层对气相渗硅3D-C f /SiC复合材料力学性能的影响

界面改性涂层对调节复合材料的力学性能起到重要作用。特别是在气相渗硅(GSI)制备C f /SiC复合材料时, 合适的界面改性涂层一方面保护C纤维不受Si反应侵蚀, 另一方面调节C纤维和SiC基体的界面结合状况。通过在3D-C纤维预制件中制备先驱体浸渍-裂解(PIP)SiC涂层来进行界面改性, 研究了PIP-SiC涂层对GSI C f /SiC复合材料力学性能的影响。结果表明:无涂层改性的GSI C f /SiC复合材料力学性能较差, 呈现脆性断裂特征, 其弯曲强度、弯曲模量和断裂韧性分别为87.6 MPa、56.9 GPa和2.1 MPa·m 1/2 。具有PIP-SiC界面改性涂层的C f /SiC复合材料力学性能得到改善, PIP-SiC涂层改性后, GSI C f /SiC复合材料的弯曲强度、弯曲模量和断裂韧性随着PIP-SiC周期数的增加而降低, PIP-SiC为1个周期制备的GSI C f /SiC复合材料的力学性能最高, 其弯曲强度、弯曲模量、断裂韧性分别为185.2 MPa、91.1 GPa和5.5 MPa·m 1/2 。PIP-SiC界面改性涂层的作用机制主要体现在载荷传递和'阻挡'Si的侵蚀2个方面。