加氢烧成制备近化学计量比SiC纤维研究

采用1000℃以下加氢预烧,然后在1300℃下快速终烧相结合的二步烧成工艺,制备出近化学计量比SiC纤维。研究了加氢烧成SiC纤维的组成与性能。结果表明:当Si-H键反应程度为10.6%时,电子束辐照法不熔化处理后的PCS纤维的凝胶含量达到91.98%;其在N2中升温至1000℃时纤维失重率为9%(质量分数,下同)左右。采用加氢烧成工艺预烧后,SiC纤维的C/Si原子比下降(从1.45下降至0.95),SiC纤维的模量随着其C/Si原子比的降低而升高,在C/Si原子比为1.06时达到最高。经过终烧,SiC纤维的模量进一步增大。当纤维在惰性气氛中升温至1600℃时,近化学计量比SiC纤维晶粒尺寸为8.13nm,在高温环境下没有发生晶粒的过快长大和粗化;在空气中经1400℃处理1h后,近化学计量比纤维强度保留率为44%,而非近化学计量比的纤维几乎没有强度,说明近化学计量比SiC纤维具有更优异的高温抗氧化性能。