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CCF300-3K炭纖維和KD-II碳化硅纖維的微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能

胡光敏; 楊豐豪; 何昊源; 易茂中 中南大學(xué)粉末冶金國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 長沙410083

摘要：針對國產(chǎn)的CCF300-3K炭纖維和KD-Ⅱ碳化硅纖維,測定單絲拉伸性能,用SEM和AFM觀察纖維的表面和拉伸斷口形貌,通過TEM觀察纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu),利用XPS確定KD-II碳化硅纖維中無定形相的成分,用XRD分析纖維的結(jié)晶度和微晶尺寸,為纖維的制備與應(yīng)用提供一定的數(shù)據(jù)參考。結(jié)果表明:CCF300-3K炭纖維表面粗糙度過大,有較多的溝槽,內(nèi)部的石墨微晶沿纖維軸向分布,結(jié)晶度較低,無定形碳填充在石墨微晶的間隙中,纖維拉伸斷裂源為纖維表面的溝槽。KD-Ⅱ碳化硅纖維表面光滑,粗糙度過低,結(jié)晶度較好的碳化硅晶粒隨機(jī)分布在由非晶態(tài)SiOxCy和游離碳組成的基體中,拉伸斷裂源為內(nèi)部的孔洞或夾雜。Weibull統(tǒng)計(jì)分析表明,CCF300-3K炭纖維的抗拉強(qiáng)度為3.08..0.02GPa,形狀參數(shù)m為6.46;KD-Ⅱ碳化硅纖維的抗拉強(qiáng)度為2.36..0.03GPa,m為9.27,表明它們具有良好的組織結(jié)構(gòu)與較高的力學(xué)性能和穩(wěn)定性,完全滿足工程應(yīng)用要求。

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