《高分子復合材料》課件-3.33碳化硅纖維的定義

1.碳化硅纖維的定義碳化硅纖維碳化硅晶須目前含硅系纖維有：碳化硅纖維、含金屬碳化硅纖維、氮化硅纖維和晶須等，其中以碳化硅纖維與晶須在復合材料中應用最廣。3碳化硅纖維概述4

碳化硅(SiC)纖維是以碳和硅為主要成分的一種陶瓷纖維。1、分類:

按形態(tài)：連續(xù)纖維、短切纖維和晶須；按結構：單晶、多晶纖維；按集束狀態(tài)：單絲、束絲纖維。碳化硅纖維概述52、種類:(1)CVD碳化硅纖維:

采用化學氣相沉積法制造，其特點為單絲、連續(xù)、有芯、多晶態(tài)。(2)Nicalon碳化硅纖維用先驅體轉化法制造，其特點為連續(xù)、多晶、束絲纖維。(3)碳化硅晶須用氣/液/固法或稻殼焦化法制造，其特點為具有一定長徑比的單晶纖維。碳化硅纖維概述63、性能及應用具有高比強度、高比模量、高溫抗氧化性、優(yōu)異的耐燒蝕性、耐熱沖擊性等。碳化硅纖維增強聚合物基復合材料，可以吸收或透過部分雷達波；作為雷達天線罩、火箭、導彈和飛機等飛行器部件的隱身結構材料，和航空、航天、汽車工業(yè)的結構材料與耐熱材料。

2.碳化硅纖維的性能碳化硅纖維碳化硅纖維的性能81、先驅體法SiC纖維的性能①拉伸強度和拉伸模量高，密度?。?/p>

②耐熱性好，在空氣中可長期于1100℃使用；

③與金屬反應性小，浸潤性良好；在1000℃以下幾乎不與金屬發(fā)生反應；碳化硅纖維碳化硅纖維的性能91、先驅體法SiC纖維的性能④纖維具有半導體性，可以通過不同的處理溫度來控制所生產(chǎn)的纖維的導電性；

⑤纖維細，柔曲性好，易編成各種織物，可制備形狀復雜的復合材料制品；

⑥耐腐蝕性優(yōu)異。碳化硅纖維碳化硅纖維的性能102、化學氣相沉積法SiC纖維的性能

鎢芯碳化硅纖維特點：①熱穩(wěn)定性>350℃，適宜于高溫使用；②沉積期間(927℃左右)，SiC與W之間發(fā)生化學反應生成W-C和W-Si化合物，增加了纖維本身的界面復雜性；④鎢芯的密度大，導致纖維密度大。碳化硅纖維碳化硅纖維的性能112、化學氣相沉積法SiC纖維的性能碳芯碳化硅纖維特點：

①高溫下比鎢芯碳化硅纖維更為穩(wěn)定；②制造成本較低、密度??；③氣相沉積過程中，C與SiC間無高溫有害反應；④用碳芯碳化硅纖維增強高溫超合金和陶瓷材料，在1093℃下經(jīng)歷100h，其抗拉強度仍高于1.4GPa。

3.碳化纖維的應用用作高溫耐熱材料

碳化硅纖維可用作耐高溫傳送帶、金屬熔體過濾材料、高溫煙塵過濾器、汽車尾氣收塵過濾器等.例如,日本東京都采用碳化硅纖維氈過濾器用于柴油汽車排放煙塵收集裝置.據(jù)說,隨著環(huán)保事業(yè)的強化,防止公害條例的制定,需求碳化硅纖維量將要增加用作樹脂基復合材料

碳化硅纖維可與環(huán)氧等樹脂復合,制作優(yōu)異的復合材料.例如,噴氣式發(fā)動機渦輪葉片,直升機螺旋槳,飛機與汽車構件等。用作金屬基復合材料

碳化硅纖維可與金屬鋁等復合,具有輕質、耐熱、高強度、耐疲勞等優(yōu)點,可用作飛機、汽車、機械等部件及體育運動器材等。用作陶瓷基復合材料采用、碳化硅纖維增強陶瓷,因為它比超耐熱合金的質量輕,具有高溫耐熱性,并顯著地改瞥了陶瓷固有的脆性,所以可用作宇宙火箭、航空噴氣式發(fā)動機等耐熱部件以及高溫耐腐蝕化學反應釜材料等。碳化硅纖維其他品種發(fā)展動向除上述介紹的碳化硅纖維之外,世界有關科技人員還將某些金屬引入纖維結構之中,開發(fā)出像Si一Ti一C一O,Si一Zn一C一O等含金屬的碳化硅纖維。據(jù)說,采用鋁置換