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基于高固相含量溶胶制备三维编织碳纤维增强莫来石复合材料(英文)

张伟  马青松  戴科伟  毛卫国  
【摘要】:以固相含量为20%(质量分数)、Al2O3/SiO2质量比为2:1的Al2O3-SiO2溶胶为原料,制备三维编织碳纤维增强莫来石(3D C/mullite)复合材料。分析溶胶的特性与莫来石化行为,发现溶胶经1300°C热处理基本实现完全莫来石化,凝胶粉呈现出较好的烧结收缩特性。通过溶胶"真空浸渍-干燥-热处理"路线制备出3D C/mullite复合材料,即使总孔隙率为26.0%,复合材料仍获得良好的力学性能,弯曲强度和断裂韧性分别为241.2MPa和10.9 MPa?m1/2。表征复合材料在1200、1400和1600°C下的抗氧化性能。由于基体的进一步致密化,3D C/mullite复合材料在1600°C下氧化30 min后,仅有微小的质量损失,力学性能几乎没有变化。

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