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碳化硅纤维化学气相沉积法

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2018-09-22 10:00:00【

  CVD法制备碳化硅纤维最早是在1972年由美国的AVCO公司研发 ,也是早期生产碳化硅纤维复合长单丝的方法。化学气相沉积法制备碳化硅纤维的基本原理就是在连续的钨丝或碳丝芯材上  沉积碳化硅。该方法的制备过程中 ,利用碳丝更为合适。一方面 ,碳的质量比钨的质量小 ,可以制得更轻的碳化硅纤维;另一方面 ,钨与碳化硅会发生化学反应 ,使得在高温环境下碳化硅纤维的强度变差。在碳丝上  沉积碳化硅能够得到更稳定的碳化硅纤维及其复合材 料。

 

  CVD法制备的碳化硅纤维的纯度比较高 ,因 此纤维在高温下的强度、抗蠕变、稳定性等性能良好。但是 ,与先驱体转化法相比 ,CVD法制备的碳化硅纤维直径较大 ,无法进行编织 ,因 此在利用纤维制成复合材 料时比较困难。

 

  美国AVCO公司于1985年被美国TEXTRON SYSTEMS公司收购 ,目前TEXTRON SYSTEMS公司是世界上  研发利用CVD法制备碳化硅纤维及其复合材 料最著名公司之一 ,它的代表性产品是SCS系列。早在1990年 ,我国中国科学院金属研究所的石南林等研制出采用射频加热的方式 ,以CVD法制备出连续碳化硅纤维。该研究在碳化硅纤维的表面涂上  一层保护层 ,缓解了碳化硅纤维的表面损伤敏感性 ,从而提高了纤维的性能。随后 ,1996年中国科学院煤炭化学研究所的郑敏等也利用类似的方法成功制得碳化硅纤维 ,并分析了制备过程中不同参数对制成碳化硅纤维的性能的影响。由于利用CVD法制备碳化硅纤维的设备成本较高 ,并且生产效率较低 ,该方法在实现碳化硅纤维工业化生产的过程中逐渐被淘汰。

此文关键字:碳化硅纤维 碳化硅

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