材料科学与工程专业毕业论文[精品论文]sicfsic复合材料的制备及其与lipb熔液化学相容性初步研究

1、材料科学与工程专业毕业论文 精品论文 SiCf/SiC复合材料的制备及其与LiPb熔液化学相容性初步研究关键词：复合材料 化学气相沉积 化学相容性 流道插件 碳化硅 纤维增强摘要：碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiCf/SiC)是较理想的核聚变堆用材料，在聚变堆结构材料和功能材料中都有广泛的应用前景，中国提出的双功能锂铅实验包层模块中即采用了SiCf/SiC复合材料作为流道插件的候选材料。本文针对SiCf/SiC复合材料在流道插件中的应用要求，采用国产纤维和先驱体，通过不同工艺制备了三维四向和2.5D编织SiCf/SiC复合材料，对复合材料性能进行了表征，并对SiCf/SiC复合材料与LiPb

2、熔液的化学相容性进行了初步研究。 先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备的三维四向SiCf/SiC复合材料密度为1.97g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为323.10MPa和87.03GPa，断裂韧性为11.22MPa·m1/2，剪切强度为49.23 MPa，热导率为1.14 W·m-1·K-1。复合材料通过化学气相沉积工艺(CVD)进行了30小时整体涂层后，密度为2.05 g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为353.01MPa和94.43GPa，断裂韧性为12.18 MPa·m1/2，剪切强度为50.33 MPa，热导率为1.57

3、W·m-1·K-1。 通过PIP工艺制得的2.5D SiCf/SiC复合材料孔隙率高，纤维/基体界面结合弱，复合材料呈韧性断裂特征；基体不致密，无法有效的传递载荷，材料的强度和模量较低。经过不同时长的CVD SiC整体涂层后，材料致密化显著，复合材料的强度和模量明显提高，但纤维/基体界面结合变强，断裂模式转变为脆性断裂。与直接涂层的复合材料相比，经过CVD+PIP致密化处理后再进行涂层的复合材料密度相近，但力学性能较差，制备成本高，故通过PIP工艺制备复合材料后直接进行整体涂层是较优的工艺。 三维四向和2.5D编织的SiCf/SiC复合材料在700静态LiPb熔液中浸泡50

4、0小时后，力学性能明显下降，其中2.5D SiCf/SiC复合材料严重损坏，三维四向SiCf/SiC复合材料力学性能下降了至少一个数量级。原因为液态金属中的杂质镍与复合材料表面或内部的无定形SiC发生了反应：SiC+NiNixSiy+C。该反应导致基体与纤维受到腐蚀，材料力学性能下降。纤维编织方式影响复合材料内部孔隙的结构，从而影响液态金属的渗入，三维四向SiCf/SiC复合材料内部孔隙尺寸较小且连通不多，其化学相容性明显好于2.5D SiCf/SiC复合材料。CVD SiC涂层与液态金属相容性较好，能够有效延缓液态金属对材料的腐蚀，经过整体涂层的SiCf/SiC复合材料腐蚀后外观和性能明显好

5、于无涂层的SiCf/SiC复合材料。正文内容 碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiCf/SiC)是较理想的核聚变堆用材料，在聚变堆结构材料和功能材料中都有广泛的应用前景，中国提出的双功能锂铅实验包层模块中即采用了SiCf/SiC复合材料作为流道插件的候选材料。本文针对SiCf/SiC复合材料在流道插件中的应用要求，采用国产纤维和先驱体，通过不同工艺制备了三维四向和2.5D编织SiCf/SiC复合材料，对复合材料性能进行了表征，并对SiCf/SiC复合材料与LiPb熔液的化学相容性进行了初步研究。 先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备的三维四向SiCf/SiC复合材料密度为1.97g·cm-

6、3，弯曲强度和弯曲模量分别为323.10MPa和87.03GPa，断裂韧性为11.22MPa·m1/2，剪切强度为49.23 MPa，热导率为1.14 W·m-1·K-1。复合材料通过化学气相沉积工艺(CVD)进行了30小时整体涂层后，密度为2.05 g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为353.01MPa和94.43GPa，断裂韧性为12.18 MPa·m1/2，剪切强度为50.33 MPa，热导率为1.57 W·m-1·K-1。 通过PIP工艺制得的2.5D SiCf/SiC复合材料孔隙率高，纤维/基体界面结合弱，复合材

7、料呈韧性断裂特征；基体不致密，无法有效的传递载荷，材料的强度和模量较低。经过不同时长的CVD SiC整体涂层后，材料致密化显著，复合材料的强度和模量明显提高，但纤维/基体界面结合变强，断裂模式转变为脆性断裂。与直接涂层的复合材料相比，经过CVD+PIP致密化处理后再进行涂层的复合材料密度相近，但力学性能较差，制备成本高，故通过PIP工艺制备复合材料后直接进行整体涂层是较优的工艺。 三维四向和2.5D编织的SiCf/SiC复合材料在700静态LiPb熔液中浸泡500小时后，力学性能明显下降，其中2.5D SiCf/SiC复合材料严重损坏，三维四向SiCf/SiC复合材料力学性能下降了至少一个数量

8、级。原因为液态金属中的杂质镍与复合材料表面或内部的无定形SiC发生了反应：SiC+NiNixSiy+C。该反应导致基体与纤维受到腐蚀，材料力学性能下降。纤维编织方式影响复合材料内部孔隙的结构，从而影响液态金属的渗入，三维四向SiCf/SiC复合材料内部孔隙尺寸较小且连通不多，其化学相容性明显好于2.5D SiCf/SiC复合材料。CVD SiC涂层与液态金属相容性较好，能够有效延缓液态金属对材料的腐蚀，经过整体涂层的SiCf/SiC复合材料腐蚀后外观和性能明显好于无涂层的SiCf/SiC复合材料。碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiCf/SiC)是较理想的核聚变堆用材料，在聚变堆结构材料和功能材

9、料中都有广泛的应用前景，中国提出的双功能锂铅实验包层模块中即采用了SiCf/SiC复合材料作为流道插件的候选材料。本文针对SiCf/SiC复合材料在流道插件中的应用要求，采用国产纤维和先驱体，通过不同工艺制备了三维四向和2.5D编织SiCf/SiC复合材料，对复合材料性能进行了表征，并对SiCf/SiC复合材料与LiPb熔液的化学相容性进行了初步研究。 先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备的三维四向SiCf/SiC复合材料密度为1.97g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为323.10MPa和87.03GPa，断裂韧性为11.22MPa·m1/2，剪切强度为49.23 MPa，

10、热导率为1.14 W·m-1·K-1。复合材料通过化学气相沉积工艺(CVD)进行了30小时整体涂层后，密度为2.05 g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为353.01MPa和94.43GPa，断裂韧性为12.18 MPa·m1/2，剪切强度为50.33 MPa，热导率为1.57 W·m-1·K-1。 通过PIP工艺制得的2.5D SiCf/SiC复合材料孔隙率高，纤维/基体界面结合弱，复合材料呈韧性断裂特征；基体不致密，无法有效的传递载荷，材料的强度和模量较低。经过不同时长的CVD SiC整体涂层后，材料致密化显著，复合材料的强度和

11、模量明显提高，但纤维/基体界面结合变强，断裂模式转变为脆性断裂。与直接涂层的复合材料相比，经过CVD+PIP致密化处理后再进行涂层的复合材料密度相近，但力学性能较差，制备成本高，故通过PIP工艺制备复合材料后直接进行整体涂层是较优的工艺。 三维四向和2.5D编织的SiCf/SiC复合材料在700静态LiPb熔液中浸泡500小时后，力学性能明显下降，其中2.5D SiCf/SiC复合材料严重损坏，三维四向SiCf/SiC复合材料力学性能下降了至少一个数量级。原因为液态金属中的杂质镍与复合材料表面或内部的无定形SiC发生了反应：SiC+NiNixSiy+C。该反应导致基体与纤维受到腐蚀，材料力学性

12、能下降。纤维编织方式影响复合材料内部孔隙的结构，从而影响液态金属的渗入，三维四向SiCf/SiC复合材料内部孔隙尺寸较小且连通不多，其化学相容性明显好于2.5D SiCf/SiC复合材料。CVD SiC涂层与液态金属相容性较好，能够有效延缓液态金属对材料的腐蚀，经过整体涂层的SiCf/SiC复合材料腐蚀后外观和性能明显好于无涂层的SiCf/SiC复合材料。碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiCf/SiC)是较理想的核聚变堆用材料，在聚变堆结构材料和功能材料中都有广泛的应用前景，中国提出的双功能锂铅实验包层模块中即采用了SiCf/SiC复合材料作为流道插件的候选材料。本文针对SiCf/SiC复合材

13、料在流道插件中的应用要求，采用国产纤维和先驱体，通过不同工艺制备了三维四向和2.5D编织SiCf/SiC复合材料，对复合材料性能进行了表征，并对SiCf/SiC复合材料与LiPb熔液的化学相容性进行了初步研究。 先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备的三维四向SiCf/SiC复合材料密度为1.97g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为323.10MPa和87.03GPa，断裂韧性为11.22MPa·m1/2，剪切强度为49.23 MPa，热导率为1.14 W·m-1·K-1。复合材料通过化学气相沉积工艺(CVD)进行了30小时整体涂层后，密度为2.05 g&#

14、183;cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为353.01MPa和94.43GPa，断裂韧性为12.18 MPa·m1/2，剪切强度为50.33 MPa，热导率为1.57 W·m-1·K-1。 通过PIP工艺制得的2.5D SiCf/SiC复合材料孔隙率高，纤维/基体界面结合弱，复合材料呈韧性断裂特征；基体不致密，无法有效的传递载荷，材料的强度和模量较低。经过不同时长的CVD SiC整体涂层后，材料致密化显著，复合材料的强度和模量明显提高，但纤维/基体界面结合变强，断裂模式转变为脆性断裂。与直接涂层的复合材料相比，经过CVD+PIP致密化处理后再进行涂层的复合材料密度

15、相近，但力学性能较差，制备成本高，故通过PIP工艺制备复合材料后直接进行整体涂层是较优的工艺。 三维四向和2.5D编织的SiCf/SiC复合材料在700静态LiPb熔液中浸泡500小时后，力学性能明显下降，其中2.5D SiCf/SiC复合材料严重损坏，三维四向SiCf/SiC复合材料力学性能下降了至少一个数量级。原因为液态金属中的杂质镍与复合材料表面或内部的无定形SiC发生了反应：SiC+NiNixSiy+C。该反应导致基体与纤维受到腐蚀，材料力学性能下降。纤维编织方式影响复合材料内部孔隙的结构，从而影响液态金属的渗入，三维四向SiCf/SiC复合材料内部孔隙尺寸较小且连通不多，其化学相容性

16、明显好于2.5D SiCf/SiC复合材料。CVD SiC涂层与液态金属相容性较好，能够有效延缓液态金属对材料的腐蚀，经过整体涂层的SiCf/SiC复合材料腐蚀后外观和性能明显好于无涂层的SiCf/SiC复合材料。碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiCf/SiC)是较理想的核聚变堆用材料，在聚变堆结构材料和功能材料中都有广泛的应用前景，中国提出的双功能锂铅实验包层模块中即采用了SiCf/SiC复合材料作为流道插件的候选材料。本文针对SiCf/SiC复合材料在流道插件中的应用要求，采用国产纤维和先驱体，通过不同工艺制备了三维四向和2.5D编织SiCf/SiC复合材料，对复合材料性能进行了表征，并对

17、SiCf/SiC复合材料与LiPb熔液的化学相容性进行了初步研究。 先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备的三维四向SiCf/SiC复合材料密度为1.97g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为323.10MPa和87.03GPa，断裂韧性为11.22MPa·m1/2，剪切强度为49.23 MPa，热导率为1.14 W·m-1·K-1。复合材料通过化学气相沉积工艺(CVD)进行了30小时整体涂层后，密度为2.05 g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为353.01MPa和94.43GPa，断裂韧性为12.18 MPa·m1/2，剪切强度为50

18、.33 MPa，热导率为1.57 W·m-1·K-1。 通过PIP工艺制得的2.5D SiCf/SiC复合材料孔隙率高，纤维/基体界面结合弱，复合材料呈韧性断裂特征；基体不致密，无法有效的传递载荷，材料的强度和模量较低。经过不同时长的CVD SiC整体涂层后，材料致密化显著，复合材料的强度和模量明显提高，但纤维/基体界面结合变强，断裂模式转变为脆性断裂。与直接涂层的复合材料相比，经过CVD+PIP致密化处理后再进行涂层的复合材料密度相近，但力学性能较差，制备成本高，故通过PIP工艺制备复合材料后直接进行整体涂层是较优的工艺。 三维四向和2.5D编织的SiCf/SiC复合材料

19、在700静态LiPb熔液中浸泡500小时后，力学性能明显下降，其中2.5D SiCf/SiC复合材料严重损坏，三维四向SiCf/SiC复合材料力学性能下降了至少一个数量级。原因为液态金属中的杂质镍与复合材料表面或内部的无定形SiC发生了反应：SiC+NiNixSiy+C。该反应导致基体与纤维受到腐蚀，材料力学性能下降。纤维编织方式影响复合材料内部孔隙的结构，从而影响液态金属的渗入，三维四向SiCf/SiC复合材料内部孔隙尺寸较小且连通不多，其化学相容性明显好于2.5D SiCf/SiC复合材料。CVD SiC涂层与液态金属相容性较好，能够有效延缓液态金属对材料的腐蚀，经过整体涂层的SiCf/S

20、iC复合材料腐蚀后外观和性能明显好于无涂层的SiCf/SiC复合材料。碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiCf/SiC)是较理想的核聚变堆用材料，在聚变堆结构材料和功能材料中都有广泛的应用前景，中国提出的双功能锂铅实验包层模块中即采用了SiCf/SiC复合材料作为流道插件的候选材料。本文针对SiCf/SiC复合材料在流道插件中的应用要求，采用国产纤维和先驱体，通过不同工艺制备了三维四向和2.5D编织SiCf/SiC复合材料，对复合材料性能进行了表征，并对SiCf/SiC复合材料与LiPb熔液的化学相容性进行了初步研究。 先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备的三维四向SiCf/SiC复合材料密度为1.

21、97g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为323.10MPa和87.03GPa，断裂韧性为11.22MPa·m1/2，剪切强度为49.23 MPa，热导率为1.14 W·m-1·K-1。复合材料通过化学气相沉积工艺(CVD)进行了30小时整体涂层后，密度为2.05 g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为353.01MPa和94.43GPa，断裂韧性为12.18 MPa·m1/2，剪切强度为50.33 MPa，热导率为1.57 W·m-1·K-1。 通过PIP工艺制得的2.5D SiCf/SiC复合材料孔隙率高，纤维

22、/基体界面结合弱，复合材料呈韧性断裂特征；基体不致密，无法有效的传递载荷，材料的强度和模量较低。经过不同时长的CVD SiC整体涂层后，材料致密化显著，复合材料的强度和模量明显提高，但纤维/基体界面结合变强，断裂模式转变为脆性断裂。与直接涂层的复合材料相比，经过CVD+PIP致密化处理后再进行涂层的复合材料密度相近，但力学性能较差，制备成本高，故通过PIP工艺制备复合材料后直接进行整体涂层是较优的工艺。 三维四向和2.5D编织的SiCf/SiC复合材料在700静态LiPb熔液中浸泡500小时后，力学性能明显下降，其中2.5D SiCf/SiC复合材料严重损坏，三维四向SiCf/SiC复合材料力

23、学性能下降了至少一个数量级。原因为液态金属中的杂质镍与复合材料表面或内部的无定形SiC发生了反应：SiC+NiNixSiy+C。该反应导致基体与纤维受到腐蚀，材料力学性能下降。纤维编织方式影响复合材料内部孔隙的结构，从而影响液态金属的渗入，三维四向SiCf/SiC复合材料内部孔隙尺寸较小且连通不多，其化学相容性明显好于2.5D SiCf/SiC复合材料。CVD SiC涂层与液态金属相容性较好，能够有效延缓液态金属对材料的腐蚀，经过整体涂层的SiCf/SiC复合材料腐蚀后外观和性能明显好于无涂层的SiCf/SiC复合材料。碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiCf/SiC)是较理想的核聚变堆用材料，

24、在聚变堆结构材料和功能材料中都有广泛的应用前景，中国提出的双功能锂铅实验包层模块中即采用了SiCf/SiC复合材料作为流道插件的候选材料。本文针对SiCf/SiC复合材料在流道插件中的应用要求，采用国产纤维和先驱体，通过不同工艺制备了三维四向和2.5D编织SiCf/SiC复合材料，对复合材料性能进行了表征，并对SiCf/SiC复合材料与LiPb熔液的化学相容性进行了初步研究。 先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备的三维四向SiCf/SiC复合材料密度为1.97g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为323.10MPa和87.03GPa，断裂韧性为11.22MPa·m1/2，剪切强

25、度为49.23 MPa，热导率为1.14 W·m-1·K-1。复合材料通过化学气相沉积工艺(CVD)进行了30小时整体涂层后，密度为2.05 g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为353.01MPa和94.43GPa，断裂韧性为12.18 MPa·m1/2，剪切强度为50.33 MPa，热导率为1.57 W·m-1·K-1。 通过PIP工艺制得的2.5D SiCf/SiC复合材料孔隙率高，纤维/基体界面结合弱，复合材料呈韧性断裂特征；基体不致密，无法有效的传递载荷，材料的强度和模量较低。经过不同时长的CVD SiC整体涂层后，材料致密

26、化显著，复合材料的强度和模量明显提高，但纤维/基体界面结合变强，断裂模式转变为脆性断裂。与直接涂层的复合材料相比，经过CVD+PIP致密化处理后再进行涂层的复合材料密度相近，但力学性能较差，制备成本高，故通过PIP工艺制备复合材料后直接进行整体涂层是较优的工艺。 三维四向和2.5D编织的SiCf/SiC复合材料在700静态LiPb熔液中浸泡500小时后，力学性能明显下降，其中2.5D SiCf/SiC复合材料严重损坏，三维四向SiCf/SiC复合材料力学性能下降了至少一个数量级。原因为液态金属中的杂质镍与复合材料表面或内部的无定形SiC发生了反应：SiC+NiNixSiy+C。该反应导致基体与

27、纤维受到腐蚀，材料力学性能下降。纤维编织方式影响复合材料内部孔隙的结构，从而影响液态金属的渗入，三维四向SiCf/SiC复合材料内部孔隙尺寸较小且连通不多，其化学相容性明显好于2.5D SiCf/SiC复合材料。CVD SiC涂层与液态金属相容性较好，能够有效延缓液态金属对材料的腐蚀，经过整体涂层的SiCf/SiC复合材料腐蚀后外观和性能明显好于无涂层的SiCf/SiC复合材料。碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiCf/SiC)是较理想的核聚变堆用材料，在聚变堆结构材料和功能材料中都有广泛的应用前景，中国提出的双功能锂铅实验包层模块中即采用了SiCf/SiC复合材料作为流道插件的候选材料。本文针

28、对SiCf/SiC复合材料在流道插件中的应用要求，采用国产纤维和先驱体，通过不同工艺制备了三维四向和2.5D编织SiCf/SiC复合材料，对复合材料性能进行了表征，并对SiCf/SiC复合材料与LiPb熔液的化学相容性进行了初步研究。 先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备的三维四向SiCf/SiC复合材料密度为1.97g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为323.10MPa和87.03GPa，断裂韧性为11.22MPa·m1/2，剪切强度为49.23 MPa，热导率为1.14 W·m-1·K-1。复合材料通过化学气相沉积工艺(CVD)进行了30小时整体涂层后

29、，密度为2.05 g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为353.01MPa和94.43GPa，断裂韧性为12.18 MPa·m1/2，剪切强度为50.33 MPa，热导率为1.57 W·m-1·K-1。 通过PIP工艺制得的2.5D SiCf/SiC复合材料孔隙率高，纤维/基体界面结合弱，复合材料呈韧性断裂特征；基体不致密，无法有效的传递载荷，材料的强度和模量较低。经过不同时长的CVD SiC整体涂层后，材料致密化显著，复合材料的强度和模量明显提高，但纤维/基体界面结合变强，断裂模式转变为脆性断裂。与直接涂层的复合材料相比，经过CVD+PIP致密化处理后

30、再进行涂层的复合材料密度相近，但力学性能较差，制备成本高，故通过PIP工艺制备复合材料后直接进行整体涂层是较优的工艺。 三维四向和2.5D编织的SiCf/SiC复合材料在700静态LiPb熔液中浸泡500小时后，力学性能明显下降，其中2.5D SiCf/SiC复合材料严重损坏，三维四向SiCf/SiC复合材料力学性能下降了至少一个数量级。原因为液态金属中的杂质镍与复合材料表面或内部的无定形SiC发生了反应：SiC+NiNixSiy+C。该反应导致基体与纤维受到腐蚀，材料力学性能下降。纤维编织方式影响复合材料内部孔隙的结构，从而影响液态金属的渗入，三维四向SiCf/SiC复合材料内部孔隙尺寸较小

31、且连通不多，其化学相容性明显好于2.5D SiCf/SiC复合材料。CVD SiC涂层与液态金属相容性较好，能够有效延缓液态金属对材料的腐蚀，经过整体涂层的SiCf/SiC复合材料腐蚀后外观和性能明显好于无涂层的SiCf/SiC复合材料。碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiCf/SiC)是较理想的核聚变堆用材料，在聚变堆结构材料和功能材料中都有广泛的应用前景，中国提出的双功能锂铅实验包层模块中即采用了SiCf/SiC复合材料作为流道插件的候选材料。本文针对SiCf/SiC复合材料在流道插件中的应用要求，采用国产纤维和先驱体，通过不同工艺制备了三维四向和2.5D编织SiCf/SiC复合材料，对复合

32、材料性能进行了表征，并对SiCf/SiC复合材料与LiPb熔液的化学相容性进行了初步研究。 先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备的三维四向SiCf/SiC复合材料密度为1.97g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为323.10MPa和87.03GPa，断裂韧性为11.22MPa·m1/2，剪切强度为49.23 MPa，热导率为1.14 W·m-1·K-1。复合材料通过化学气相沉积工艺(CVD)进行了30小时整体涂层后，密度为2.05 g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为353.01MPa和94.43GPa，断裂韧性为12.18 MPa·

33、m1/2，剪切强度为50.33 MPa，热导率为1.57 W·m-1·K-1。 通过PIP工艺制得的2.5D SiCf/SiC复合材料孔隙率高，纤维/基体界面结合弱，复合材料呈韧性断裂特征；基体不致密，无法有效的传递载荷，材料的强度和模量较低。经过不同时长的CVD SiC整体涂层后，材料致密化显著，复合材料的强度和模量明显提高，但纤维/基体界面结合变强，断裂模式转变为脆性断裂。与直接涂层的复合材料相比，经过CVD+PIP致密化处理后再进行涂层的复合材料密度相近，但力学性能较差，制备成本高，故通过PIP工艺制备复合材料后直接进行整体涂层是较优的工艺。 三维四向和2.5D编织的

34、SiCf/SiC复合材料在700静态LiPb熔液中浸泡500小时后，力学性能明显下降，其中2.5D SiCf/SiC复合材料严重损坏，三维四向SiCf/SiC复合材料力学性能下降了至少一个数量级。原因为液态金属中的杂质镍与复合材料表面或内部的无定形SiC发生了反应：SiC+NiNixSiy+C。该反应导致基体与纤维受到腐蚀，材料力学性能下降。纤维编织方式影响复合材料内部孔隙的结构，从而影响液态金属的渗入，三维四向SiCf/SiC复合材料内部孔隙尺寸较小且连通不多，其化学相容性明显好于2.5D SiCf/SiC复合材料。CVD SiC涂层与液态金属相容性较好，能够有效延缓液态金属对材料的腐蚀，经

35、过整体涂层的SiCf/SiC复合材料腐蚀后外观和性能明显好于无涂层的SiCf/SiC复合材料。碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiCf/SiC)是较理想的核聚变堆用材料，在聚变堆结构材料和功能材料中都有广泛的应用前景，中国提出的双功能锂铅实验包层模块中即采用了SiCf/SiC复合材料作为流道插件的候选材料。本文针对SiCf/SiC复合材料在流道插件中的应用要求，采用国产纤维和先驱体，通过不同工艺制备了三维四向和2.5D编织SiCf/SiC复合材料，对复合材料性能进行了表征，并对SiCf/SiC复合材料与LiPb熔液的化学相容性进行了初步研究。 先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备的三维四向SiCf/

36、SiC复合材料密度为1.97g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为323.10MPa和87.03GPa，断裂韧性为11.22MPa·m1/2，剪切强度为49.23 MPa，热导率为1.14 W·m-1·K-1。复合材料通过化学气相沉积工艺(CVD)进行了30小时整体涂层后，密度为2.05 g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为353.01MPa和94.43GPa，断裂韧性为12.18 MPa·m1/2，剪切强度为50.33 MPa，热导率为1.57 W·m-1·K-1。 通过PIP工艺制得的2.5D SiCf/Si

37、C复合材料孔隙率高，纤维/基体界面结合弱，复合材料呈韧性断裂特征；基体不致密，无法有效的传递载荷，材料的强度和模量较低。经过不同时长的CVD SiC整体涂层后，材料致密化显著，复合材料的强度和模量明显提高，但纤维/基体界面结合变强，断裂模式转变为脆性断裂。与直接涂层的复合材料相比，经过CVD+PIP致密化处理后再进行涂层的复合材料密度相近，但力学性能较差，制备成本高，故通过PIP工艺制备复合材料后直接进行整体涂层是较优的工艺。 三维四向和2.5D编织的SiCf/SiC复合材料在700静态LiPb熔液中浸泡500小时后，力学性能明显下降，其中2.5D SiCf/SiC复合材料严重损坏，三维四向S

38、iCf/SiC复合材料力学性能下降了至少一个数量级。原因为液态金属中的杂质镍与复合材料表面或内部的无定形SiC发生了反应：SiC+NiNixSiy+C。该反应导致基体与纤维受到腐蚀，材料力学性能下降。纤维编织方式影响复合材料内部孔隙的结构，从而影响液态金属的渗入，三维四向SiCf/SiC复合材料内部孔隙尺寸较小且连通不多，其化学相容性明显好于2.5D SiCf/SiC复合材料。CVD SiC涂层与液态金属相容性较好，能够有效延缓液态金属对材料的腐蚀，经过整体涂层的SiCf/SiC复合材料腐蚀后外观和性能明显好于无涂层的SiCf/SiC复合材料。碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiCf/SiC)是

39、较理想的核聚变堆用材料，在聚变堆结构材料和功能材料中都有广泛的应用前景，中国提出的双功能锂铅实验包层模块中即采用了SiCf/SiC复合材料作为流道插件的候选材料。本文针对SiCf/SiC复合材料在流道插件中的应用要求，采用国产纤维和先驱体，通过不同工艺制备了三维四向和2.5D编织SiCf/SiC复合材料，对复合材料性能进行了表征，并对SiCf/SiC复合材料与LiPb熔液的化学相容性进行了初步研究。 先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备的三维四向SiCf/SiC复合材料密度为1.97g·cm-3，弯曲强度和弯曲模量分别为323.10MPa和87.03GPa，断裂韧性为11.22MPa·m1/2，剪切强度为49.23 MPa，热导率为1.14 W·m