Cf/SiC陶矩阵复合材料具有高达2000°C的非凡热力学性能
Min-Sung Park1,2, Jian Gu3, Heesoo Lee2
1Extreme Materials Institute, Korea Institute of Materials Science, Changwon-si 51508, Republic of Korea.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|January 11, 2024
概括
碳纤维增强的碳化陶基质复合材料 (Cf/SiC CMCs) 在极端温度下表现出显著的强度. 这些先进的材料显示出明显增强的曲强度高达2000°C,证明了它们在高温应用中的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 陶矩阵复合材料 陶矩阵复合材料
- 高温材料 高温材料
背景情况:
- 碳纤维增强的碳化陶基质复合材料 (Cf/SiC CMCs) 对于高温应用至关重要.
- 了解它们的热力学特性对于性能优化至关重要.
研究的目的:
- 为了研究Cf/SiCCMC在高达2000°C的温度下具有的热力学特性.
- 评估一种新的制造方法对CMC特性的影响.
主要方法:
- 使用高度纳米-SiC泥制造Cf/SiC CMCs.使用高度纳米-SiC泥制造.
- 通过前体浸和热解 (PIP) 结合现场辅助烧结技术/火花等离子烧结 (FAST/SPS) 进行密集.
- 在高温现场曲测试,在气中测试高达2000°C.
主要成果:
- 在SiC绿体中实现了高相对密度 (77.6%).
- 使用四个PIP周期,在2.5天内快速密集,比传统方法快得多.
- 在1750°C时的在位屈曲强度为434 MPa,在2000°C时为542 MPa,比室温增加了84%.
结论:
- 这种新的制造方法使Cf/SiC CMCs的快速密集成为可能.
- Cf/SiC CMC 在超高温度下表现出异常强度.
- 该研究提供了对这些先进复合材料高温强度负责的机制的见解.


