常见问题
具有原位自增密作用的陶瓷基复合资料快速制备技能
来源:米乐体育m6官网下载  添加时间:2024-12-21 19:02:28

  陶瓷基复合资料具有其耐高温、高比强度以及高断裂韧性的特性。常见制备工艺主要有化学气相堆积法(CVI)、前驱体浸渍裂解法(PIP)和金属熔渗反响法(RMI)。CVI工艺经过气相小分子热解堆积完成资料细密化,但不适用厚壁样件;PIP工艺经过前驱体重复浸渍-裂解进行细密化,往往需求重复9-16轮,且前驱体利用率低(30wt%左右);CVI和PIP两种工艺周期长、本钱巨大大约束了其广泛使用。与前两者比较,RMI工艺制备周期相对较短,但高温金属熔体对纤维损害所造成的程度大,明显影响资料的力学性能。

  快速成型工艺办法一直是陶瓷基复合资料要点研讨方向。一些国外项目快速制备工艺均使用了高温度高压力的烧结技能,这类烧结技能不只依靠昂扬的工艺设备,并且制备异形构件十分困难。

  团队研制的ViSfP-TiCOP工艺中,制备C/SiBCN-M的新式工艺流程包含前驱体组成、纤维布叠层及终究的固化裂解。首要固态聚硅硼氮烷、液态乙烯基聚硅硼氮烷和无机填料以正己烷为溶剂进行共混,构成挥发份少(3wt%)、高粘度(常温粘度106mPaS)系统,该系统具有无机填料安稳负载才能;提出引进金属Ti作为自增密基元,完成新式前驱体表现出优异的化学安稳性和陶瓷产率(87wt%)。

  这种前驱体具有十分杰出的复合资料加工工艺适配性。不同于硬质的陶瓷基生坯片,新式SiBCN-M前驱系统统不只仅具有低的引发温度(120C彻底固化),并且对金属模具具有杰出的贴模和适形特性。凭仗这两个长处,以此前驱体为根底资料,选用传统树脂基复材工艺办法(如真空树脂膜熔渗RFI),制备C/PBSZ复合资料。

  本工艺对CMCs的制备周期可以更好的降低到400h以下。比较于传统的PIP成型工艺,ViSfP-TiCOP工艺大幅缩减了工艺周期,完成了CMCs的低本钱、高通量及快速化制备。

  研讨发现,在1500℃高温裂解过程中,Ti的原位气相氮化与碳化机理能为CMCs的快速细密化供给c额定”的增重与体积胀大。SiBCN前驱体裂解生成以CH4、NH3、H2为代表的小分子气体,700C以下时这部分气体便溶解于Ti中且开端反响生成TiCN(H);在7001100C时,TiCN(H)开端产生脱氢反响并生成TiCN;在11001300C时,彻底转化为TiCN,这种固溶体的晶体结构是典型的面心立方结构。不只如此,当持续升温时,N2不再成为“安稳的”惰性气体,开端与剩余的Ti反响生成TiN(C)。上述气相自增密机制极大促进了CMCs细密化进程,完成有限次数快速制备。

  CMCs新式快速制备工艺办法ViSfP-TiCOP为陶瓷 基 复 合 资料 供给了一种无压、低工艺温度(1200C)环境且不依靠高价值工艺配备的快速成型技能,快速缩短制备周期、削减相关本钱,为陶瓷基复合资料降本增效和扩展使用具有极端严重的现实意义和工程价值。

  • 15963662591
  • xue@wfanxcl.com
  • 山东省潍坊市坊子区北海路8616号商会大厦1424室