第二章 硼纤维碳化硅纤维-增强材料的制备工艺_第1页
第二章 硼纤维碳化硅纤维-增强材料的制备工艺_第2页
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文档简介

1.硼纤维制备工艺特点

硼熔点2050℃，脆硬，不能用熔融拉丝法制备，通过气相沉积法将还原的B蒸气沉积到其他纤维上可制得B-W、B-C、B-Al芯纤维§2-5

硼纤维2.硼纤维制备工艺分类按B原料来源分类（1）卤化法（2）有机金属法将所需金属或非金属的化合物盐（主要为挥发性卤化物）气化，与H2等气体一起加热，并使其与基体接触。由于热分解或还原反应，就可以使金属或化合物在基体上析出。该过程称为化学气相沉积。化学气相沉积3.卤化法制备硼纤维工艺（1）卤化物制备钨芯－BF

W丝（直径12.5um）

清洗室（H2，1200℃）

沉积室[2BCl3+3H22B+6HCl)]

涂覆室（保护层，B4C3，厚2~4um）

钨芯－BF（直径约100um）1350℃①工艺流程②沉积效果评价a.BCl3钨丝上沉积率：2％b.沉积速率：两磅/周总结：生产成本高，沉积效率低（2）卤化物制备碳芯－BF碳纤维丝（直径33um）

裂解石墨室（H2＋CH4）沉积室（2BCl3+3H22B+6HCl)）

涂覆室（保护层，B4C3，厚2~4um）

碳芯－BF1350℃①工艺流程②沉积效果评价BCl3钨丝上沉积率：40％生产成本较W芯BF有所降低硼纤维H2+BCl3H2+HClH2反应区预热区芯线卷线轴4.有机金属法制备硼纤维工艺

（1）工艺流程Al芯－BF硼的有机金属化合物（三乙基硼，硼烷系化合物等）高温分解（600℃，底丝（铝等））（2）制备效果品价（与卤化法比较）1）以铝丝代替CF和W丝2）沉积温度低于600℃（远小于1350℃）3）制备的铝芯-BF使用温度和性能降低总结：成本低但制备的BF质量下降5.BF性能特点硼纤维主要用于聚合物基和铝基复合材料制备工艺：化学气相沉积（卤化法）

2BCl3+3H22B+6HCl

中心是碳纤维或钨纤维

烷基硅烷（氯甲基硅烷）

氢气

高温分解（W或C丝）

W芯-碳化硅纤维或C芯－碳化硅纤维1化学气相沉积法制备SiC纤维§2-6碳化硅纤维CH3SiCl3+H2

SiC+HCl2先驱体法制备SiC纤维聚碳硅烷纺丝聚碳硅烷纤维N21300C碳化SiC纤维(烧结法，有机聚合物转化法)不熔化聚碳硅烷纤维不熔化处理200C预氧化3SiC纤维的典型性能1）高强度、高模量2）耐高温、耐腐蚀3）与金属相容性好（SiC/Ti航空）常用于金属基和陶瓷基复合材料各种SiC纤维的性能比较纤维密度（g/cm3）弹性模量（GPa）拉伸强度（MPa）比模量(GPa/g/cm3)比强度（MPa/g/cm3）Nicalon

CVD-W芯CVD-C芯Tyranno晶须2.603.43.02.43.225040040028

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