复合材料学报

作者：陈义斯, 芦刚, 严青松, 毛蒲, 占红星, 徐翩, 廖青春,

关键词：陶瓷型芯, 短切碳纤维, 致密化, SiC, 方石英, 收缩率,

为获得满足高温合金单晶叶片熔模精密铸造用高性能陶瓷型芯，本论文采用超声振动和机械搅拌将短切碳纤维(C_sf)均匀分散在SiO₂基陶瓷浆料中，通过压注法制备型芯生坯并分别在空气和氮气中烧结。观察并分析升温过程中型芯的组织演变及物相转化规律，揭示两种气氛下C_sf增强型芯的烧结致密化行为。结果表明，立体互锁C_sf网络可以增加陶瓷颗粒之间传质距离，在提供碳源生成原位SiC晶体的同时影响方石英析晶，进而抑制高温下固相的扩散和迁移以及液相的黏性流动。在两种烧结气氛下，随C_sf含量的增加，硅基陶瓷型芯的气孔率逐渐上升，收缩率逐渐下降。当C_sf含量为1.5vol%时，空气和氮气气氛烧结试样获得的开气孔率最大值为42.95%、39.50%，而最低的收缩率分别为0.64%、0.48%，证实了C_sf及高熔点晶体对型芯烧结的致密化行为影响显著。

来源：2022年第5期

《复合材料学报》期刊编辑部

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