高温热处理对国产KD-SA型SiC纤维组成结构与力学性能的影响

TQ174; 高结晶近化学计量比SA型SiC纤维以其优异的耐温性,在新一代航空发动机和高超声速飞行器等领域得到广泛应用.对比国产第二代SiC纤维(F-Ⅱ),本工作研究了第三代SA型SiC纤维(F-Ⅲ)高温热处理前后的微观结构演变和拉伸强度及断裂行为.结果表明,F-Ⅲ纤维主要由β-SiC晶粒(～200 nm)和少量游离碳组成,F-Ⅱ纤维则由β-SiC晶粒(～5 nm)、游离碳和SiCxOy无定形相组成.与F-Ⅱ纤维相比,F-Ⅲ纤维具有更大的晶粒尺寸与孔隙,室温下的拉伸强度较低.但经 1800℃热处理后,F-Ⅲ纤维结构和强度基本保持不变,而F-Ⅱ纤维由于发生了SiCxOy相的分解和晶粒长大,强度明显降低.SA型 SiC纤维的耐高温性能优异,可归因于纤维组成结构上的高结晶、大晶粒和低碳氧含量.