控制微裂纹是其纤维性能的关键

控制微裂纹是其纤维性能的关键

　　活性炭纤维转化法它的原理很简单，利用气态的SiO与多孔炭反应转化生成SiC纤维。该方法包括活性炭纤维制备，在一定真空度下，于1200～1300℃下与SiO气体反应并在N2下高温处理（1600℃）。获得的SiC纤维是由β-SiC 微晶构成，且含氧量低，仅有5.9%，纤维的抗拉强度达到1000MPa以上。由于纤维仍存在有微孔和因为SiO与碳转化为SiC时，复合式破碎机会发生体积膨胀而造成微裂纹的产生导致强度低，但可以作高温功能纤维使用。使用该法的生产成本很低，控制其纤维性能的关键是微裂纹的控制。

　　挤压法即SiC粉在聚合物粘接剂存在下的挤出纺丝，形成的细丝再烧结固化。通常是将粒径在～1.7μm（亚微米）和烧结助剂和过量的碳与适当的聚合物组成的混合物。过去用该方法只能得到强度较低的SiC纤维，汞矿粉烘干机主要受最大颗粒尺寸和偶尔受大孔存在的限制。但是它是迄今制造的所有多晶陶瓷纤维（包括其它方法制得的SiC纤维）最佳的抗高温蠕变特性。美国金刚砂公司已用此法获SiC纤维SiC含量在99%以上，密度在3.1g/cm， 直径在25μm，抗拉强度在1.2GPa，弹性模量 >400GPa，其流程如图2-3所示，该技术正在开发中。

　　SiC 复合纤维的沉积速率、成份和结构主要取决于混合反应气体的成份、压力、气流速度和沉积温度。高的沉积速率导致形成粗大的、脆弱的晶体结构，选矿生产线而低的沉积速率则生成非晶结构。美国TEXTRON公司生产的牌号为SCS系列纤维， 具有不同厚度和不同C/Si原子比的SCS系列纤维。中国科学院沈阳金属所石南林等用一种射频加热装置研究了在直径12μm的钨丝载体上沉积制得直径100μm、连续长度1000m、抗拉强度>3.2GPa、模量400GPa、表面富碳的SiC纤维。