梯度分布多层SiC/TaC陶瓷复合界面改性C/C复合材料的微观结构及纳米压痕研究*

用化学气相渗透(CVI)工艺, 控制反应气体的流动方向制备出陶瓷相呈梯度分布的多层SiC/TaC陶瓷复合界面改性C/C复合材料。结果表明, 沿着C/C复合材料厚度方向SiC/TaC陶瓷相的含量迅速减少, 界面厚度下降, 界面结构则从多层SiC/TaC层状界面(I区)转变为团簇状SiC/TaC陶瓷复相界面(II区)和单层TaC陶瓷界面(III区)。在I区, 多层SiC/TaC陶瓷复合界面由SiC层(i层)、TaC层(ii层)、镶嵌有SiC颗粒的TaC复相层(iii层)、镶嵌有TaC相的SiC复相层(iv层)以及TaC层(v层)等五个子界面层组成。在II区, 陶瓷相不再以层状形式包覆, 而是呈团簇状生长在炭纤维表面。本文还探讨了多层SiC/TaC陶瓷复合界面的纳米压痕硬度和杨氏模量的分布