【环氧板】具有独特的优良特性

                 【环氧板】具有独特的优良特性

环氧板具有独特的优良特性,因而在航空航天和核能等领城有着广泛的应用。陶瓷纤维主要有硅系陶瓷纤维、氧化物陶瓷纤维及硼系陶瓷纤维。硅系陶瓷纤维主要包括SiC和S,N,纤维，常用的氧化物陶瓷纤维为AlO3纤维，而硼系纤维主要为B纤维和BN纤维。

SiC纤维是以碳和硅为主要成分的一种陶瓷纤维。这种纤维具有高比强、高比模、抗高温氧化和耐烧蚀等性能，由其制备的复合材料在航空、航天、汽车等领域有着重要应用。除陶瓷纤维通用的优点外,SiC纤维还具有优异的抗辐照性能。碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷(SiC/SiC)复合材料已成为最新-代的核反应堆包壳材料。

商业化sic纤维的生产方法主要有先驱体法和化学气相沉积法。先驱体法是利用有机硅聚合物聚碳硅烷(PCS)作为先驱体纺丝,再经过低温交联处理和高温裂解转化为Sic陶毫纤维。该方法首先由日本学者矢岛(ijima)在1975 年提出，并最先由日本碳公司进行了商业化生产。该公司商业化生产的siC纤维已发展了三代，其牌号和主要性能。【环氧板】

用先驱体法制备的SiC纤维表面光滑，且截面更接近于圆形,其形貌如图6- 10所示。在化学成分上，先驱体制备的SiC纤维一般是富C的,且含有O,因而其密度低于SiC的理论密度。SiC纤维在发展的过程中主要是降低了纤维中的氧含量,这是因为O在1 300 C以上会与C或Si反应,生成CO和SiO,从而降低SiC的耐高温性能。第一-代SiC纤维的耐温性约为1 100 C;而通过逐步降低氧含量,第二代SiC纤维的耐温性约为1 300 °C ;第三代SiC纤维处于1 800 C氩气气氛中12 h,其强度保持率仍可达66%。

除日本碳公司外，日本宇部兴产公司也是用先驱体制造siC纤维的主要厂家。国内的国防科技大学和厦门大学是较早研究SiC纤维的单位，目前已取得可喜进展,但在生产能力和产品性能方面与世界先进水平还有相当大的差距。

用化学气相沉积(CVD)法制备的SiC纤维是-一种复合纤维。其主要工艺过程是以芯体为载体，有机硅化合物(CH3 SiCl3,CH3 SiHCl2,(CHp)2 SiCl2或Si(CH3)等)在一-定温度和压力下，通过氢气气流稀释，在芯丝表面反应，裂解为SiC 陶瓷并沉积在芯丝表面。目前用CVD法制造的商业化SiC纤维的芯体有钨芯和碳芯。前者由Gareis等于1961年首先发明，后者由美国AVCO公司发明并商业化。钨芯SiC纤维的特点是在350。C以上具有优良的热稳定性,适用于高温使用;沉积时,SIC和w发生化学反应，增加了纤维自身的界面复杂性;由于W的密度较大导致纤维密度较大。碳芯SiC纤维的特点是制造成本低且密度较小;沉积过程中,SiC和C没有有害反应;在高温时不存在金属蠕变,性能更稳定。用CVD法生产的SiC纤维的典型性能。【环氧板】

由于存在芯体,用CVD法制造的SiC纤维的直径较大，为100~150 pum。从SiC纤维的截面来看，其中心为碳纤维或钨丝，向外依次是热解石墨,SiC 层及表层。SiC 层根据沉积区城的不同还可以继续分层，而表层的设计是为了降低纤维的脆性。从表6- 12中还可以看出，与先驱体法生产的SiC纤维相比,用CVD法生产的siC纤维具有很高的拉伸强度和拉伸模量。此外,由于该方法不会引人O,因而具有突出的高温性能和抗蠕变性能。图6-11所示为W芯SiC纤维增强金属钛复合材料。纤维表面黑色的部分为一层碳涂层，这有利于纤维和基体更好地结合。

用CVD法生产SiC纤维的公司主要是美国的Textron公司特种材料部(原AVCO公司)和英国BP公司等。国内对CVD法生产SIC纤维的研究起源于20世纪70年代，目前已具备一定的生产能力。由于SiC纤维具有耐高温、耐腐蚀、射等性能，所以其成为了-种理想的耐热和耐辐射材料,其制备的复合材料也在相关领域得到了应用。目前阻碍其进一步推广应用的主要问题是成本太高，降低成本是今后SiC纤维的发展方向之一。

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