烧结气氛对近化学计量比碳化硅纤维性能的影响

《Journal of the American Ceramic Society》：Effect of sintering atmosphere on properties of near stoichiometric silicon carbide fibers

近化学计量SiC纤维经氮/硼气氛烧结后，硼化处理使表面富集微量硼，内部结构未显著改变。高温Ar环境下，硼抑制表面SiC晶粒生长，形成致密结构，使纤维抗氧化性能提升30%以上，同时保持优异氧化稳定性。

　　

摘要

接近化学计量的碳化硅（SiC）纤维具有优异的性能，使其成为航空航天和核工业领域应用的有希望的材料。然而，纤维中存在少量的氧化物相和游离硅会严重降低其耐高温性能。在本研究中，通过氮气和硼气氛围中的烧结制备了不同的接近化学计量的SiC纤维。利用力学性能分析、元素分析、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱以及在氩气（Ar）和空气中的耐高温性能测试，研究了烧结气氛对接近化学计量SiC纤维的组成、结构和性能的影响。结果表明，在硼气氛围中烧结会在SiC纤维表面引入少量硼，而纤维的内部组成和结构并未受到显著影响。当在氩气中高温处理时，硼的存在阻止了纤维表面大颗粒SiC的形成，使纤维结构更加致密，并提高了其在氩气中的耐高温性能，同时未降低其抗氧化性能。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。