杨晨曦,胡江波,刘长刚,王 丽,刘朋飞,黄宝庆
(中国航发动力股份有限公司,陕西 西安 710003)
摘 要:实验将国产第二代低氧高碳型SiC纤维分别在1050 ℃和1350 ℃氩气气氛中进行0.25 h、1.00 h、4.00 h和16.00 h热处理,对比分析热处理温度和时间对纤维抗拉强度的影响。结果表明:在相同温度下,随着热处理时间增加,纤维强度总体呈下降趋势;而在相同热处理时间下,经1350 ℃热处理后的纤维强度低于经1050 ℃热处理后的纤维。SiC纤维在氩气环境热处理前后,其物相均主要由β-SiC相组成,并存在SiCxOy非晶相。由于纤维的物相尺度远小于纤维表面本征缺陷尺度,因此,SiC纤维经高温氩气环境热处理前后,其断口形貌并未发生明显变化。随着热处理温度和时间的增加,经1350 ℃热处理16.00 h后,纤维中的SiC晶粒尺寸由原始态的3.4 nm增长到4.5 nm,增幅达到32.4%。分析认为温度对于SiC晶粒尺寸的生长具有更加显著的作用,同时在高温环境下伴随SiCxOy相的分解、自由碳原子有序化以及SiO和CO气体释放等行为综合作用,最终导致纤维强度下降。
关键词:SiC纤维;低氧高碳;拉伸强度;热处理;氩气气氛