کامپوزیت‌های SiC شکل‌دهی شده با واکنش با الیاف تقویت‌کننده (SiC (SCS-6

SiC (SCS-6) fiber reinforced–reaction formed SiC matrix composites: Microstructure and interfacial properties

چکیده

خصوصیات ریزساختاری و فصل مشترکی کامپوزیت‌های SiC شکل‌دهی شده با واکنش و تقویت‌شده (RFSC) توسط الیاف (SiC (SCS-6 مورد بررسی قرار گرفته است. آلیاژ سیلیسیم-۱.۷% اتمی مولیبدن به جای سیلیسیم خالص، به عنوان فیلتر مذاب برای کاهش فعالیت سیلیسیم در حالت مذاب و کاهش مقدار سیلیسیم آزاد باقی‌مانده در زمینه استفاده شده است. آزمایش‌های میکروپروب الکترونی برای ارزیابی ریزساختار و توزیع فازی در این کامپوزیت‌ها، انجام شده است.

ترکیب زمینه SiC با توزیع اندازه‌ی دانه‌ی دو حالته و مقادیر اندکی از MoSi_۲، Si و کربن می‌باشد. آزمایش‌های بیرون‌زدگی الیاف در این کامپوزیت‌ها نشان می‌دهد که یک استحکام برشی فصل مشترکی مطلوب به دست آمده است. تنش برشی میانگین برای شکستن پیوند در دمای اتاق با تغییر ضخامت نمونه از ۲۹ تا ۶۴MPa تغییر می‌کند. مقادیر بالا برای نمونه‌های نازک دیده می‌شود. تنش‌های لغزشی اصطکاکی اولیه، وابستگی اندکی به ضخامت با مقادیر کلی نزدیک به ۳۰MPa نشان می‌دهد. نتایج آزمایش‌های بیرون‌زدگی الیاف تغییر اندکی با افزایش دمای نمونه به ۸۰۰ºC از دمای اتاق، نشان می‌دهد و نشان‌گر این است که عدم حضور موثر تنش‌های باقی‌مانده در کامپوزیت است.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Microstructural and interfacial characterization of unidirectional SiC (SCS-6) fiber reinforced–reaction formed SiC (RFSC) composites has been carried out. Silicon–۱.۷ at. % molybdenum alloy was used as the melt infiltrant, instead of pure silicon, to reduce the activity of silicon in the melt as well as to reduce the amount of free silicon in the matrix. Electron microprobe analysis was used to evaluate the microstructure and phase distribution in these composites.

The matrix is SiC with a bi-modal grain-size distribution and small amounts of MoSi_۲, silicon, and carbon. Fiber push-outs tests on these composites showed that a desirably low interfacial shear strength was achieved. The average debond shear stress at room temperature varied with specimen thickness from 29 to 64 MPa, with higher values observed for thinner specimens. Initial frictional sliding stresses showed little thickness dependence with values generally close to 30 MPa. Push-out test results showed very little change when the test temperature was increased to 800 ^±C from room temperature, indicating an absence of significant residual stresses in the composite.