ساخت کامپوزیت های کربن/کربن- سیلیکون کاربید به روش پیوند واکنشی

کامپوزیتهای الیاف کربنی با زمینه کربن و سیلیکون کاربید به دلیل داشتن خواص تریبولوژیکی عالی، مقاومت به شوک حرارتی بالا و مقاومت به سایش خوب کاربردهای مختلفی در صنایع هوا و فضا به خود اختصاص داده اند. در این تحقیق کامپوزیتهای زمینه کربن و سیلیکون کاربید با الیاف کربنی خرد شده به روش پیوند واکنشی در دمای 1450 درجه سانتیگراد با استفاده از رزین فنولیک و پودر سیلسیم ساخته شدند. جهت بررسی اثر ترکیب مواد اولیه در تشکیل فازهای نهایی، کامپوزیتهایی با نسبتهای مولی 0/6 و 0/3 و 0/1:Si/C تهیه شدند. آنالیز پراش اشعه ایکس نمونه ها نشان داده که فاز عمده در هر سه ترکیب، گرافیت و سیلیکون کاربید بوده و فاز جزئی کریستوبالیت می باشد و با افزایش نسبت مولی Si/C مقدار سیلیکون کاربید افزایش یافته است. همچنین با افزایش نسبت مولی Si/C تخلخل ظاهری ابتدا افزایش و سپس کاهش یافته است. وجود فاز جزئی کریستوبالیت می تواند بدلیل وجود ناخالصی اکسیژن در اتمسفر کوره و یا مواد اولی باشد. افزایش مقدار سیلیکون کاربید بدلیل افزایش مقدار سیلسیم موجود در سیستم بوده که امکان واکنش با کربن را بیشتر کرده است. با افزایش نسبت مولی Si/C از 0/1 تا 0/3 مقدار تخلخل ظاهری افزایش یافته که دلیل آن افزایش دانسیته یک مول سیلیکون کاربید در مقایسه با سیلسیم و کربن می باشد و کاهش تخلخل ظاهری با افزایش نسبت مولی Si/C از 0/3 تا 0/6 احتمالا بدلیل حضور فاز سیلیس یا سیلسیم واکنش نکرده است که تبدیل به فاز شیشه شده و در نتیجه تخلخل ظاهری کاهش یافته است. بررسیهای میکروسکوپ الکترونی حضور فاز آمورف و کریستالهای سیلیکون کاربید و همچنین الیاف آسیب ندیده را نشان میدهد.