熔渗温度和熔渗相组成对三维互穿网络结构(Mo,Ti)Six-RSiC复合材料组成、微观结构、力学和热学性能的影响

以RSiC为基体,通过MoSi2-Si-Ti合金活化熔渗(AMMI)工艺来制备三维互穿网络结构的(Mo,Ti)Six-RSiC复合材料.采用XRD、SEM、力学性能、热膨胀测试等方法研究了熔渗温度和熔渗相组成对复合材料组成、微观结构,力学和热膨胀系数等性能的影响.结果 表明:采用AAMI法可获得具有三维互穿网络结构的(Mo,Ti)xSi2-RSiC复合材料,材料的组成主要为SiC、Si、TiSi2和(Mo0.2Ti0.8) Si2;随预熔配方中MoSi2含量和熔渗温度的增加,复合材料的室温力学性能均先增大后减小,采用MoSiTi-2配方1700℃熔渗所得复合材料的力学性能最佳,其弯曲强度、弹性模量和断裂韧性分别为136.8 MPa、217.3 GPa和2.45 MPa·m1/2,相比基体分别提高约44％,158％和75％;MoSiTi-2-S2.6-1700在1200℃的热膨胀系数约为4.51×10-6℃-1,且基体密度对复合材料CTE的影响高于熔渗相组成;随温度升高,复合材料的弯曲强度增加,1400℃时,其弯曲强度为189.4 MPa,比室温提高了约38％;随氧化时间增加,MoSiTi-2-S2.6-1700的室温力学性能先增加后降低,氧化60h时,材料的弯曲强度和弹性模量达到最大,分别为146.8 MPa和212.08 GPa,与未氧化试样相比提高了约16.2％和51.7％,即使氧化100h,材料的力学性能仍高于初始值.