CCF300-3K炭纖維和KD-II碳化硅纖維的微觀結構與力學性能
摘要：針對國產的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觀察纖維內部結構,利用XPS確定KD-II碳化硅纖維中無定形相的成分,用XRD分析纖維的結晶度和微晶尺寸,為纖維的制備與應用提供一定的數據參考。結果表明:CCF300-3K炭纖維表面粗糙度過大,有較多的溝槽,內部的石墨微晶沿纖維軸向分布,結晶度較低,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,結晶度較好的碳化硅晶粒隨機分布在由非晶態SiOxCy和游離碳組成的基體中,拉伸斷裂源為內部的孔洞或夾雜。Weibull統計分析表明,CCF300-3K炭纖維的抗拉強度為3.08..0.02GPa,形狀參數m為6.46;KD-Ⅱ碳化硅纖維的抗拉強度為2.36..0.03GPa,m為9.27,表明它們具有良好的組織結構與較高的力學性能和穩定性,完全滿足工程應用要求。
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