化學氣相沉積碳化矽纖維增強金屬間化合物複合材料CVD

method SiC fiber reinforced intermetallic compound matrix composite CVD

碳化矽連續纖維增強金屬間化合物基體的金屬基複合材料。

基本介紹

• 中文名：化學氣相沉積碳化矽纖維增強金屬間化合物複合材料CVD
• 外文名：method SiC fiber reinforced intermetallic compound matrix composite CVD
• 物理性質：體積含量一般約40%左右
• 詞性：名詞

物理性質

碳化矽纖維一般選用SCS-6，其體積含量一般約40%左右。金屬間化合物基體主要是各種鋁化物，有代表性的金屬間化合物基體如鈦鋁化合物的Ti3Al基合金，複合材料如SCS-6/Ti-24Al-11Nb。

主要用途

此類複合材料主要用於航空航天飛行器中的主承力構件。

(1)鋁基複合材料：一種連續纖維增強金屬基複合材料，具有很高的比強度和比剛度。一般含纖維45%～50%(vol)，單向增強時縱向拉伸強度約為1250～1600MPa，模量210～240GPa，密度依碳芯纖維與鎢芯纖維不同，分別為2.85與3.05g/cm3。通常用熱壓擴散結合或液態滲透工藝製造。為避免與基體的有害反應，纖維表面塗有一層不同結構的富碳塗層。採用熱壓工藝時基體一般用純鋁或LD2鋁合金，鑄造工藝多用鋁矽系鑄造合金。

(2)鈦基複合材料：以CVD碳化矽連續纖維增強鈦合金基體的金屬基複合材料。碳化矽纖維一般選用SCS-6，其體積含量一般約40%左右。鈦合金基體可以選用。鈦合金(如Ti-5Al-2.5Sn)、α+β鈦合金(如Ti-6Al-4V)、近β鈦合金(如:Ti-10V-2Fe-3Al)和β鈦合金(如:Ti—15V-3Cr-3Sn-3Al)。此類複合材料的製備工藝主要有真空熱壓、熱等靜壓和超塑成型/擴散結合等方法。

製備方法

此類複合材料的製備工藝主要有真空熱壓、熱等靜壓、超塑成型/擴散結合和電子束氣相沉積等。

碳化矽連續纖維增強金屬間化合物基複合材料比鋁基複合材料和鈦基複合材料有更高的使用溫度，可達700℃以上，同時兼有很好的比強度和比模量，其室溫斷裂韌性可達110～150MPa·m1/2。例如：以SCS-6纖維增強Ti-6Al-4V合金基體的鈦基複合材料的室溫拉伸強度可達1690MPa，拉伸模量可達240GPa。