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碳化硅纖維化學氣相沉積法?

文章出處:未知 人氣:發表時間:2019-09-04 12:17:10
  CVD法制備碳化硅纖維最早是在1972年由美國的AVCO公司研發,也是早期生產碳化硅纖維復合長單絲的方法。化學氣相沉積法制備碳化硅纖維的基本原理就是在連續的鎢絲或碳絲芯材上沉積碳化硅。該方法的制備過程中,利用碳絲更為合適。一方面,碳的質量比鎢的質量小,可以制得更輕的碳化硅纖維;另一方面,鎢與碳化硅會發生化學反應,使得在高溫環境下碳化硅纖維的強度變差。在碳絲上沉積碳化硅能夠得到更穩定的碳化硅纖維及其復合材料。
 
  CVD法制備的碳化硅纖維的純度比較高,因此纖維在高溫下的強度、抗蠕變、穩定性等性能良好。但是,與先驅體轉化法相比,CVD法制備的碳化硅纖維直徑較大,無法進行編織,因此在利用纖維制成復合材料時比較困難。
 
  美國AVCO公司于1985年被美國TEXTRON SYSTEMS公司收購,目前TEXTRON SYSTEMS公司是世界上研發利用CVD法制備碳化硅纖維及其復合材料最著名公司之一,它的代表性產品是SCS系列。早在1990年,我國中國科學院金屬研究所的石南林等研制出采用射頻加熱的方式,以CVD法制備出連續碳化硅纖維。該研究在碳化硅纖維的表面涂上一層保護層,緩解了碳化硅纖維的表面損傷敏感性,從而提高了纖維的性能。隨后,1996年中國科學院山西煤炭化學研究所的鄭敏等也利用類似的方法成功制得碳化硅纖維,并分析了制備過程中不同參數對制成碳化硅纖維的性能的影響。由于利用CVD法制備碳化硅纖維的設備成本較高,并且生產效率較低,該方法在實現碳化硅纖維工業化生產的過程中逐漸被淘汰。

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