1、作為纖維增強陶瓷基復合材料，Cf/SiC復合材料是一種新型的結構材料，具有高強度、高硬度、耐高溫、耐磨損、抗氧化等優(yōu)異性能，被廣泛的應用于航空航天領域，正成為當今復合材料研究的熱點之一。本論文針對Cf/SiC復合材料的應用背景，以縮短其生產(chǎn)周期，降低成本，實現(xiàn)用工業(yè)爐來生產(chǎn)Cf/SiC復合材料為目的，采用固相球磨分散、模壓成型和高溫燒結工藝制得Cf/SiC復合材料，對制備復合材料的關鍵工藝碳纖維的表面處理進行了優(yōu)化。利用掃描電鏡(SEM

2、)等分析手段對其組織結構特征進行了研究，并測試其力學性能、摩擦磨損性能和氧化性能，探討了Cf/SiC復合材料斷裂失效的特征與增韌機理。研究結果表明： (1)采用濃硝酸液相氧化對碳纖維進行表面處理后，碳纖維表面活性基團數(shù)目增多，表面活性增大，碳纖維的均勻分散性有所提高，碳纖維與碳化硅間的界面粘結力增強，解決了短碳纖維與碳化硅基體的相容性問題。 (2)通過比較分析粘結劑、燒結溫度、碳纖維含量等對材料力學性能的影響，最終確定粘

3、結劑的配方為35％聚乙烯醇和65％羥甲基纖維素，含量為物料的3％。碳纖維含量在15％時其抗折強度最好，達到8.7MPa。試樣熱膨脹系數(shù)的變化是孔隙率和碳纖維含量共同作用的結果。 (3)根據(jù)SEM斷口形貌得到，短碳纖維與SiC基體處于次弱界面結合狀態(tài)，Cf/SiC復合材料受載時基體可以有效地將載荷傳遞給纖維，一定程度地提高了復合材料的強度，同時界面層表現(xiàn)出纖維拔出的韌化機制。實驗得到添加碳纖維前后，復合材料分別呈脆性斷裂與韌性斷裂