碳化硅纖維增強碳化硅復合材料,是以碳化硅纖維為增強體,以碳化硅陶瓷為基體,復合制成的陶瓷基復合材料。
碳化硅陶瓷在重量、強度、硬度、耐高溫性、耐磨損性、耐腐蝕性、高溫抗氧化性等方面具有優良特性。我國碳化硅陶瓷產能不斷擴大,領先企業研發生產能力不斷增強。碳化硅纖維在強度、耐高溫性、抗氧化性、化學穩定性、耐腐蝕性等方面性能優良,綜合性能優于碳纖維。我國碳化硅纖維相關技術瓶頸不斷突破,研制能力處于國際先進水平。這為我國碳化硅纖維增強碳化硅復合材料行業發展奠定基礎。
碳化硅陶瓷脆性較大、易斷裂,無法滿足核工業、航空航天等高技術產業發展需求。例如航空發動機燃燒室、渦輪葉片、尾噴管、火箭發動機推力室等,長期工作在高溫條件下,面臨著高溫沖擊、高溫氧化、高溫腐蝕等問題,并且還要提高燃油經濟性、載重能力,因此需要采用輕量化、高熱穩定性、高力學性能、高化學穩定性的高性能材料,碳化硅纖維增強碳化硅復合材料因此受到關注。
碳化硅纖維包括碳化硅晶須、連續碳化硅纖維兩種,均可用作增強體。碳化硅纖維增強碳化硅復合材料制備通常采用連續碳化硅纖維,其直徑較小、相容性好,更易于制備復合材料。碳化硅纖維增強碳化硅復合材料制備工藝主要包括化學氣相滲透法(CVI)、前驅體浸漬裂解法(PIP)、反應熔滲法(RMI)等,這些方法各有優缺點,可根據實際應用需求進行選擇。
新思界
行業分析人士表示,我國航空航天產業技術進步迅速,對高性能新材料需求旺盛,因此碳化硅纖維增強碳化硅復合材料研究成果不斷增多。近年來,我國碳化硅纖維增強碳化硅復合材料相關專利主要有“一種高強高韌性碳化硅纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料的制備方法”、“一種連續碳化硅纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料及其制備方法和應用”、“制備梯度變模量碳化硅纖維增強碳化硅基復合材料的方法”等。