三级化学气相沉积法制备SiC纤维及拉伸性能测试

以甲基三氯硅烷为先驱体,用直流电热三级化学气相沉积法制备了带有碳涂层的钨芯SiC纤维,测定了纤维的室温拉伸强度,并用Weibull分布对纤维的拉伸强度进行了评价.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分析了纤维的断口形貌、相结构组成和W/SiC界面反应层的微观结构.结果显示,三级化学气相沉积法制备SiC纤维拥有两层β-SiC和均匀的表面碳涂层,钨芯和SiC之间存在厚度约为0.35μm的界面反应层,纤维的平均拉伸强度和Weibull模数分别达到3266MPa和16.3,并对纤维的断裂机理进行了分析和讨论.     

不同标距下CVD钨芯SiC纤维强度的Weibull分布

对用冷壁气相沉积制备的CVD钨芯SiC纤维的抗拉强度分布进行了研究.用环氧树脂将纤维粘结在纸夹中进行拉伸,标距分别为10mm,25mm和50mm.结果表明,CVD钨芯SiC纤维室温下的强度服从Weibull分布.10mm,25mm和50mm标距下的Weibull模数分别为6.03,5.23和4.36,Weibull模数随试样标距增大而减小.纤维强度平均值在标距长度为25mm时最大,50mm时次之,10mm时最小.     

CVD法SiC纤维沉积过程的正交试验研究

采用正交设计方法对CVD法制备SiC纤维的工艺过程进行了分析和研究.在CVD法SiC纤维沉积过程中,主要考虑了5种工艺因素和4个水平,计算了不同工艺因素务件下的方差,分析了各自影响的显著性.找出影响SiC纤维抗拉强度工艺因素的主次顺序,并讨论了主要工艺因素对沉积过程的影响机理.     

三级化学气相沉积法制备SiC纤维的微观组织结构

以甲基三氯硅烷和乙炔为源气体,用直流电热三级化学气相沉积法制备了带有碳涂层的钨芯SiC纤维,利用扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪和透射电子显微镜等方法观察了纤维的微观组织结构.结果表明,所制备的SiC纤维由钨芯、W/SiC界面反应层、两层SiC和表面碳涂层组成.纤维中的SiC主要为β-SiC,而且有明显的111择优取向,沉积过程中出现的Si共沉积等缺陷,导致其晶格紊乱.拉曼光谱分析表明,乙炔裂解得到的表面碳涂层由无定型碳和石墨组成.     

CVD SiC涂层SiC纤维增强SiC复合材料的研究

本文采用CVD技术对KD-1 SiC纤维作涂层处理,再通过聚碳硅烷浸渍裂解法制备单向SiCf/SiC复合材料.研究了不同沉积时间的CVDSiC涂层对SiCf/SiC复合材料性能的影响,同时运用SEM研究了SiC纤维表面SiC涂层的形貌.结果表明:经过5小时CVDSiC涂层SiCf/SiC复合材料具有良好的力学性能和抗氧化性能.     

静态化学气相沉积法制备SiC纤维的拉伸强度分布研究

以沥青基炭单丝为基体,一甲基三氯硅烷为前驱体,使用静态化学气相沉积工艺,在1473K,常压环境下制备了SiC纤维.使用电子万能试验机测试了同一批次纤维的拉伸强度,结果表明其为双峰直方图分布.使用光学显微镜和扫描电子显微镜对纤维的形貌结构进行了表征.沿着反应器方向,不同区域的纤维依次表现为颗粒状、球状、平滑和倒圆锥结构.这些结构的差别导致了纤维力学强度的双峰分布.对沉积机制的分析表明,物料损耗效应和反应器两端的流场稳定性是影响纤维结构的主要因素.     

CVD SiC致密表面涂层制备及表征

考察了沉积温度、稀释气体流量对化学气相沉积(CVD)SiC涂层的显微结构及晶体结构的影响,分析得出:沉积温度为1100℃,稀释气体Ar流量<400mL/min时,制备的SiC涂层晶体结构完整、致密.在该制备工艺条件下沉积的SiC涂层密度为3.204 g/cm3,显微硬度为HV 4459.2,弹性模量为471GPa,涂层具有优异的光学加工性能,光学加工后表面粗糙度为0.429nm,能满足光学应用的要求.     

化学气相沉积法制备SiC纳米线的研究进展

SiC纳米线具有优良的物理、化学、电学和光学等性能,在光电器件、光催化降解、能量存储和结构陶瓷等方面得到广泛应用.其制备方法多种多样,其中化学气相沉积法(CVD)制备SiC纳米线因具有工艺简单、组成可控和重复性好等优点而备受关注.近年来,在化学气相沉积法制备SiC纳米线以及调控其显微结构方面取得了较多成果.采用Si粉、石墨粉和树脂粉等低成本原料以及流化床等先进设备,通过化学气相沉积法制备出线状、链珠状、竹节状、螺旋状以及核壳结构等不同尺度、形貌各异的SiC纳米线,并且有的SiC纳米线具有优良的发光性能、场发射性能和吸波性能等,为制备新型结构和形貌的SiC纳米线及开发新功能性的SiC纳米器件提供了重要参考.目前,未添加催化剂时,利用气相沉积法制备的SiC纳米线虽然纯度较高,但存在产物形貌、尺度和结晶方向等可控性差,制备温度较高和产率相对较低的问题.而添加催化剂、熔盐以及氧化物辅助可明显降低SiC纳米线的制备温度,提高反应速率以及产率,但易在SiC纳米线中引入杂质.将来应在提高SiC纳米线的纯度、去除杂质方面开展深入研究;还应注重低成本、规模化制备SiC纳米线的研究,采用相应措施调控SiC纳米线的显微结构,以拓宽SiC纳米线的应用领域.本文综述了目前国内外采用化学气相沉积制备SiC纳米线的方法,分析总结了无催化剂、催化剂、熔盐以及氧化物辅助等各种制备方法的优缺点,并对未来的研究进行展望,期望为SiC纳米线的低成本、规模化制备和应用提供理论依据.     

CVD法SiC（C芯）纤维的发展概况

概述了CVD法SiC(C 芯)纤维的制备、性能、显微结构和应用。     

SiC纤维表面C涂层的制备及介电性能研究

采用化学气相沉积(CVD)法,在SiC纤维表面沉积了100nm厚的C涂层,研究了制备温度对C涂层微观结构、单丝纤维体电导率及纤维编制体介电性能的影响.采用SEM和RAM显微技术(Raman microscopy)对C涂层的表面形貌和微观结构进行分析.结果表明:保持C涂层厚度一致,当沉积温度由800℃升到900℃后,C涂层的石墨化程度提高,晶粒变大,SiC纤维单丝体电导率由0.745Ω~(-1)·cm~(-1)升到6.289Ω~(-1)·cm~(-1);SiC纤维编制体的复介电常数实部由90升到132,介电损耗由0.95升到1.14,其中虚部由87升到150.实部增大与载流子浓度增大有关,虚部增大与材料漏导电有关.认为这是SiC纤维表面沉积的C层使纤维电导率增大所致.直流电导损耗足其主要损耗机制.