先驱体转化法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究进展
材料学中的纤维增强陶瓷复合材料研究
材料学中的纤维增强陶瓷复合材料研究纤维增强陶瓷复合材料（Fiber Reinforced Ceramic Composites, FRCCs）是材料学中的一种重要研究领域。
该类型的复合材料以高强度的纤维材料作为增强体，以陶瓷基质为主体，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
在本文中，我们将介绍纤维增强陶瓷复合材料的研究进展和应用前景。
1. 纤维增强陶瓷复合材料的概述纤维增强陶瓷复合材料由于其独特的结构和优良的性能，被广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
这种复合材料的优势在于纤维的高强度和陶瓷的高温稳定性，使得复合材料具有出色的力学性能、抗磨损性和耐高温性能。
2. 纤维增强材料的选择在纤维增强陶瓷复合材料的研究中，选择合适的纤维材料是关键的一步。
常用的纤维材料包括碳纤维、玻璃纤维和陶瓷纤维。
碳纤维具有高强度和低密度的特点，常被用于要求高力学性能的应用中；玻璃纤维则具有良好的耐腐蚀性和电绝缘性能，常被应用于电子领域；陶瓷纤维则具有优异的耐高温性能和抗腐蚀性能。
3. 陶瓷基质的选择陶瓷基质作为纤维增强陶瓷复合材料的主体，对其力学性能和耐腐蚀性能有着重要影响。
常见的陶瓷基质材料包括氧化铝、氧化硼、硅碳化物等。
这些材料具有高硬度、高抗磨损性和抗高温的特点，在高温、高压和腐蚀环境中表现出色。
4. 纤维增强陶瓷复合材料的制备方法制备纤维增强陶瓷复合材料的方法多种多样，常用的方法包括热处理、化学气相沉积和热压等。
其中，热处理是一种常用的方法，通过高温处理可以使纤维和陶瓷基质之间形成结合层，提高材料的界面结合强度。
5. 纤维增强陶瓷复合材料的应用前景纤维增强陶瓷复合材料的优异性能使其在航空航天、汽车工业和能源领域等得到了广泛的应用。
例如，在航空航天领域，纤维增强陶瓷复合材料可用于制作发动机叶片和航天器构件，能够提高其耐磨损、耐高温和耐腐蚀性能。
在汽车工业中，纤维增强陶瓷复合材料可用于制造汽车刹车盘和发动机缸体等部件，具有良好的热传导性能和耐磨损性能，能够提高汽车的安全性和性能。
陶瓷基复合材料的研究进展及其在航空发动机上的应用
陶瓷基复合材料的研究进展及其在航空发动机上的应用摘要：综述了陶瓷基复合材料(CMCs) 的研究进展。
就CMCs的增韧机理、制备工艺和其在航空发动机上的应用进展作了详细介绍。
阐述了CMCs研究和应用中存在的问题。
最后，指出了CMCs的发展目标和方向。
关键词：陶瓷基复合材料；航空发动机；增韧机理；制备工艺The Research Development of Ceramic Matrix Compositesand Its Application on AeroengineAbstract: The development and research status of ceramic matrix composites were reviewed in this paper. The main topics include the toughening mechanisms, the preparation progress and the application on aeroengine were introduced comprehensively. Also, the problems in the research and application of CMCs were presented. Finally, the future research aims and directions were proposed.Keywords: Ceramic matrix composites, Aeroengine, Fiber toughening,Preparation progress1 引言推重比作为发动机的核心参数，其直接影响发动机的性能，进而直接影响飞机的各项性能指标。
高推重比航空发动机是发展新一代战斗机的基础，提高发动机的工作温度和降低结构重量是提高推重比的有效途径[1]。
现有推重比10一级的发动机涡轮进口温度达到了1500~1700℃，如M88-2型发动机涡轮进口温度达到1577℃，F119型发动机涡轮进口温度达到1700℃左右，而推重比15~20一级发动机涡轮进口温度将达到1800~2100℃，这远远超过了发动机中高温合金材料的熔点温度。
高性能陶瓷基复合材料的制备与性能研究
高性能陶瓷基复合材料的制备与性能研究高性能陶瓷基复合材料是一种具有优异物理、化学和力学性能的材料，常被应用于各个领域，如电子、能源、航空航天等。
本文将介绍高性能陶瓷基复合材料的制备方法以及对其性能的研究。
一、制备方法在高性能陶瓷基复合材料的制备过程中，常用的方法包括前驱体浸渍法、溶胶-凝胶法和化学气相沉积法等。
前驱体浸渍法是一种将陶瓷材料浸渍到基底材料上的方法。
首先，将前驱体浸渍液制备好，然后将基底材料浸入浸渍液中，使其充分吸附。
接下来，通过热处理过程，使前驱体转化为陶瓷相，然后形成陶瓷基复合材料。
溶胶-凝胶法是一种通过溶胶凝胶转化制备陶瓷基复合材料的方法。
首先，将有机金属化合物与溶剂混合，形成溶胶。
然后，在适当的条件下，使溶胶发生凝胶化反应，形成凝胶。
接着，通过热处理使凝胶转化为陶瓷相。
化学气相沉积法是一种通过气相反应制备陶瓷基复合材料的方法。
该方法需要使用高温气体作为反应介质，将金属有机化合物或金属氯化物等反应物输送到基底材料上，经过反应生成陶瓷相。
二、性能研究高性能陶瓷基复合材料的性能研究主要包括物理性能、化学性能和力学性能等方面。
物理性能是指材料的热学、电学和光学性能等。
其中，热学性能可以通过热导率和热膨胀系数等参数进行研究。
电学性能可以通过电导率和介电常数等参数进行研究。
光学性能可以通过透光率和折射率等参数进行研究。
研究这些性能可以帮助人们更好地了解材料的特性以及能否满足特定应用需求。
化学性能是指材料与周围环境发生化学反应时的稳定性和耐腐蚀性等。
研究材料的化学性能可以确定其在特定环境中的抗腐蚀性能和长期稳定性。
这对于一些特殊环境下的应用尤为重要。
力学性能是指材料在受力情况下的表现，包括强度、硬度和韧性等。
研究材料的力学性能可以帮助人们更好地了解其承载能力以及在应力加载下的变形行为。
这对于材料在结构和工程领域的应用具有重要意义。
综上所述，高性能陶瓷基复合材料的制备与性能研究至关重要。
通过选择合适的制备方法，并对其性能进行综合研究，可以为该类材料的应用提供科学依据和指导。
陶瓷基复合材料增韧技术的研究进展_何柏林
第19卷第4期2009年8月 粉末冶金工业POWDER MET ALLURGY INDUST RY Vo l .19No .4A ug .2009收稿日期:2009-03-23基金项目:江西省教育厅科研基金项目(编号:赣教技字[2007]426号)作者简介:何柏林(1962-),男(汉),河南安阳人,教授,硕士生导师,主要从事复合材料表面强化研究。
陶瓷基复合材料增韧技术的研究进展何柏林,孙 佳(华东交通大学载运工具与装备省部共建教育部重点实验室,江西南昌 330013)摘 要:本文综述了陶瓷基复合材料的纤维增韧、晶须增韧、相变增韧、颗粒增韧、纳米复合陶瓷增韧、自增韧陶瓷增韧补强的方法、增韧效果及相关的增韧机理。
最后,指出了陶瓷基复合材料增韧技术的研究现状和今后的发展方向。
关键词:陶瓷基复合材料;增韧机理;研究进展中图分类号:TQ174.1 文献标识码:A 文章编号:1006-6543(2009)04-0048-06PROGRESS IN CERAM IC M AT RIX COM POSITE TOUGH ENING TECH NOLOGYHE Bo -lin ,SUN Jia(K ey L abo ra to ry of Convey ance and Equipment ,M inistry o f Education ,East China JiaotongU niver sity ,Nanchang ,Jiang xi 330013,China )Abstract :Several methods of toughening ce ramic co mposite such as fibe r to ug hening ,w hisker toughening ,phase transform ation to ug hening ,pa rticle toughening ,ceramic nano -composites toughening and self -toughening are review ed .The related toughening effects and mechanisms are also discussed .Finally ,the research status and direction are pointed out .Key words :ceramic m atrix composite ;toughening m echanism ;research status 现代陶瓷材料具有耐高温、硬度高、耐磨损、而腐蚀及相对密度轻等许多优良的性能。
连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究与应用
嬲年复合材料学术年会
Ｏ．４
０３５
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０２５
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０．１５０１
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囤８几种典型高温材料在氯一乙炔焰中的烧佳失壁对比
圈９ｃｖＩ．ＣＭＣ－ＳｉＣ复合材抖的显镟结构
Ａ：纤维柬的拔出
图１０ｓｉｃ／ｓｉｃ的斯口彤貌
８
歌箭渊Ｃ
Ｂ：纤维的拔出
连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究与应用
作者：张立同， 成来飞， 徐永东
作者单位：西北工业大学超高温复合材料实验室
被引用次数：1次
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1.张立同.成来飞连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料[会议论文]-2002
2.张立同.成来飞连续纤维增韧陶瓷基复合材料可持续发展战略探讨[会议论文]-2006
3.张立同.成来飞.ZHANG Litong.CHENG Laifei连续纤维增韧陶瓷基复合材料可持续发展战略探讨[期刊论文]-复合材料学报2007,24(2)
4.张立同.成来飞.徐永东.刘永胜.曾庆丰.董宁.栾新刚自愈合碳化硅陶瓷基复合材料研究及应用进展[会议论文]-2006
5.陈照峰.张立同.成来飞.徐永东.肖鹏硅溶胶强化辅助制备C纤维增韧氧化铝结合莫来石陶瓷基复合材料[期刊论文]-航空材料学报2001,21(4)
6.肖鹏.徐永东.张立同.成来飞C布增韧SiC基复合材料制备新工艺及其微观结构[会议论文]-2000
本文链接：/Conference_5616656.aspx。
先驱体转化SiBCN陶瓷的制备、性能与应用
先驱体转化SiBCN陶瓷的制备、性能与应用
邵长伟;王驰原;龙鑫;王小宙
【期刊名称】《航空制造技术》
【年(卷),期】2024(67)1
【摘要】先驱体转化法是制备高性能陶瓷材料的重要方法,尤其在连续纤维及其复合材料(FRCMC)的制备、元素组成与微结构调控等方面具有显著优势。
先驱体转化SiBCN陶瓷具有多元素含量可调、化学键合结构可控的特点,构建了不同结构特征和特殊性能的陶瓷材料。
近几年,先驱体转化SiBCN陶瓷发展呈现出新的特点,结构功能一体化设计与制备技术受到了国内外的广泛关注。
本文主要梳理了2016年至今先驱体转化SiBCN陶瓷的国内外研究进展,首先简要介绍先驱体转化SiBCN 陶瓷的主要特点,然后以先驱体转化陶瓷产物的典型特点为分类依据,分别从SiBCN 陶瓷先驱体及其陶瓷产物、连续SiBCN陶瓷纤维、SiBCN基复合材料和功能化SiBCN陶瓷4个方面综述了主要研究进展,提出了未来发展趋势和重点任务,期望为SiBCN陶瓷研制与应用研究提供参考,促进我国先进陶瓷材料的发展进步。
【总页数】26页(P40-65)
【作者】邵长伟;王驰原;龙鑫;王小宙
【作者单位】国防科技大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TQ1
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2.SiBCN 陶瓷先驱体的制备和应用研究进展
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5.一种先驱体转化陶瓷涂层的制备及其现场应用研究
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先驱体转化法连续SiC纤维国内外研究与开发现状
收稿 日期 ： ０ １ ０ － ２ ２ ０ — ３ ２ ，收到 任改稿 日期 ： ０ １ ０ — ８ ２ ０－ ６０
基 金项 目： 九 五国防顼 研 （２１ ０ ）国家 ８３计划资 助项 目 （１ ０ １ １） １ １ ； １ ６ ７５ １— ６ — ０
Ｃ ｅ ｉ ｌ ａｏ ｅｃ ｏ Ｖ ） ｊ ｈｍ ｃ ｐｒ ａｔ ｎ ｃ Ｒ 和先驱体转化法 （ｒｃ ａ ｃ ｏ ｍ ｒ ｙｏ ｓ ） ａＶ Ｒ ｉ Ｐｅｅ ｍｉＰ ｌ ｅ Ｐ ｒｌ ｉ ［ ｒ ｙ ｙ ｓ
１所 示 表 ｌ 四种 制备方 法所得 Ｓ Ｃ 纤维 的主 要性能 ［ ４１ ｉ ａ５ ￣
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第 ｌ ７卷
第 ２期
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２０ ０ ２年 ３月
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｒ ａ ｉ ａ ｅ ｉ ｌ ｏ ｒ ａ ｏ ｇ ｎ ｃ Ｍ ｔ ｒａ ｓ ｏ源自ＩＭａ ２ ０ ｒ ０ ２
文章编号：００３４ ２０）２０９—９ ｉ０—２Ｘ（０２０・１３０
出 现 ．
先 驱体 转 化法 是 陶 瓷材 料 制 备 领 域 具 有 哲学 意 义 的 一次 变 革 也是 近 年 来 占据 统 治 地 位 的一 种 制 备 方
法 ，它 以有 机 金屑 聚 合物 为 先 驱 体 ．利 用 其 可 溶 可熔 等 特 性 成型 后 ，经 高温 热分 解 处理 使 之 从有 机物 变 为无 机 陶 瓷材料 ．先 驱体 转 化法 具 有 适 于 工 业化 生产 、生产 效 率 高 、成 本 低 （ 只有 Ｃ ＶＤ法 ＳＣ纤 维价 格 的 １ｉ） ｉ ／ｏ 的优 点 且 所 制 得 的 ＳＣ纤维 直径 细 具 有 可编 织 性 、可 成 ｉ 型 复 杂构 件 、 改 变制 备 条件 获 得 适合 不 同用 途 的纤 维 可
先驱体转化陶瓷基复合材料的性能及应用研究进展
先驱体转化陶瓷基复合材料的性能及应用研究进展摘要：先驱体转化法是近些年发展起来的制备陶瓷基复合材料（CMCs）的新方法。
该方法工艺简单，制备温度低，可通过先驱体分子设计制备出所需组成和结构的陶瓷基体，是一种很有前途的制备连续纤维增强陶瓷基复合材料（CFRCMCs）的工艺。
所谓先驱体陶瓷（又称前驱体）转化陶瓷是通过化学合成的方法制得可经预处理转化为陶瓷材料的聚合物，进而热处理获得传统陶瓷工艺难以获得的先进陶瓷材料。
本文综述了先驱体转化陶瓷的发展历史、制备技术的特点、制备工艺、组成结构和性能的发展变化研究现状情况。
关键词：陶瓷基复合材料；先驱体转化法；技术特点；成型工艺；发展趋势。
陶瓷材料作为一种结构材料，因其具有高强度、高硬度、耐磨损、耐高温和抗腐蚀等优异性能，能应用于高温和某些苛刻环境中，被认为是21世纪高温结构部件最有希望的候选材料和“最终材料的梦想”。
其作为热结构材料主要应用在航空航天发动机涡轮的热端部件、大功率内燃机的增压涡轮、固体火箭发动机燃烧室和喷管以及完全代替金属的车辆发动机。
然而，作为结构材料，单相陶瓷的韧性很低，可瞬间即发生灾难性破坏，因此必须改善单相陶瓷的韧性。
从材料的断裂机理分析，提高陶瓷韧性的主要途径是：在陶瓷材料中设置其他耗能机制或形成能阻碍裂纹扩展的机制。
引入增强相是改善陶瓷韧性的有效途径，为此材料研究者提出了陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composites，CMCs）的概念。
CMCs是在陶瓷基体中通过引入第二相来提高强度和韧性的多相材料，又称多相复合陶瓷或复相陶瓷。
先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料(Continuous Fiber Reinforced Ceramic Matrix Composites，CFCC)是将耐高温的纤维植入陶瓷基体中形成的一种高性能复合材料。
由于其具有高强度和高韧性，特别是具有与普通陶瓷不同的非失效性断裂方式，使其受到世界各国的极大关注。
先驱体转化陶瓷基复合材料的工艺
放丝
导轮
摆线机构
收丝
脱胶炉
超声分散室
浆料槽 浆料 图 3.2 缠绕法制备无纬布的工艺过程
2
无纬布叠层
热模压
复合材料素坯
图 3.3 热模压示意图
3.1.1.2 二维纤维预制件的制备 首先将先驱体溶解于一定量的溶剂中，加入适量的交联剂，再将一定量的填料分批 加入溶液中，超声分散一定时间使其混合均匀。将碳纤维布裁剪成一定形状，铺入模具 中，边铺排碳纤维布边均匀、适量地涂刷浆料，经过合模、模压、交联、裂解和脱模过 程得到二维纤维预制件。如图 3.4 所示。二维预制件制备工艺简单，成本较低。但其制备 的复合材料相当于层压复合材料，其层间和横向性能弱，通过在 Z 方向上增加纤维穿刺，可 改善复合材料的性能。
3.2.1 先驱体浸渍机理
先驱体对碳纤维的浸渍过程是 PIP 法制备陶瓷基复合材料至关重要的环节之一。 它是纤 维-基体界面形成的基础，决定着材料的致密化进程，极大地影响着材料的力学性能。
Hale Waihona Puke 无纬布叠层热模压复合材料素坯
图3.4 二维纤维预制件制备的示意图
3.1.1.3 三维纤维预制件的制备 纤维整体编织复合材料较传统的层压复合材料在性能和工艺方法上具有突出的特点。首 先，整体编织复合材料的增强纤维在空间是多向分布，使得复合材料的性能在空间上趋于均 匀化，从而有效地克服了层压复合材料层间和横向性能弱的特点，其次，可以采用各种整体 编织坚实将纤维编织成所要求的异形整体织物作为增强体，甚至可以按零件的形状和尺寸精 确编织预成型体。 目前已形成了三维编织（Braiding） 、机织（weaving） 、针织（knitting）和缝织 （stitching）等多种立体织物成型工艺。在立体织物应用领域不断增加，新结构织物不断 涌现的今天， 各种立体织物的结构与性能之间的关系便成为应用研究的重要前沿课题。 图3.5 为多种三维编织结构的仿真图。图3.6为三维四向编织的应用构件编织体。
陶瓷基复合材料增韧机制的研究现状及展望
陶瓷基复合材料增韧机制的研究现状及展望现代陶瓷材料具有耐高温、硬度高、耐磨损、耐腐蚀及相对密度轻等许多优良的性能。
但它同时也具有致命的弱点，即脆性，这一弱点正是目前陶瓷材料的使用受到很大限制的主要原因。
因此，陶瓷材料的强韧化问题便成了研究的一个重点问题。
陶瓷不具备像金属那样的塑性变形能力，在断裂过程中除了产生新的断裂表面需要吸收表面能以外，几乎没有其他吸收能量的机制，这就是陶瓷脆性的本质原因。
人们经过多年努力，已探索出若干韧化陶瓷的途径包括纤维增韧、晶须增韧、相变增韧、颗粒增韧、纳米复合陶瓷增韧、自增韧陶瓷等。
这些增韧方法的实施，使陶瓷材料的韧性得到了较大的提高，使陶瓷材料在高温结构材料领域显示出较强劲的竞争潜力。
一陶瓷基复合材料增韧技术1、纤维增韧为了提高复合材料的韧性，必须尽可能提高材料断裂时消耗的能量。
任何固体材料在载荷作用下（静态或冲击），吸收能量的方式无非是两种：材料变形和形成新的表面。
对于脆性集体和纤维来说，允许变形吸收的断裂能也很少。
为了提高这类材料的吸能，只能增加断裂表面，即增加裂纹的扩展路径。
纤维的引入不仅提高了陶瓷材料的韧性，更重要的是使陶瓷材料断裂行为发生了根本性变化，由原来的脆性断裂变成了非脆性断裂。
纤维增强陶瓷基复合材料的增韧剂之包括基体预压缩应力、裂纹扩展受阻、纤维拔出、纤维桥联、裂纹偏转、相变增韧等。
能用于增强陶瓷基复合材料的纤维种类较多，包括氧化铝系列（包括莫来石）、碳化硅系列、氮化硅系列、碳纤维等，除了上述系列纤维外，目前正在开发的还有BN、TiC、B4C等复相纤维。
韩桂芳等用浆疗法结合真空浸渗工艺。
制备了二维石英纤维增强多孔Si3N4·2SiO2基复合材料，增加浸渗次数虽不能有效提高复合材料强度，但却使裂纹偏转因子变小，断裂模式由韧性断裂向脆性断裂转变，断口形貌由纤维成束拔出变成多级拔出。
尹洪峰等利用LPCVI技术制备了三维连续纤维增韧碳化硅基复合材料，实验表明复合材料界面相厚度为119mm时，体积密度为2101～2105g/cm3时，用碳纤维T300增韧后的复合材料的弯曲强度为459MPa，断裂韧性为2010MPa/m1/2，断裂功为25170J/m2.国外学者也研究了纤维增强陶瓷材料，并显著的提高了其断裂韧性。
先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究
第19卷第4期V ol 119N o 14材 料 科 学 与 工 程Materials Science &Engineering总第76期Dec.2001收稿日期:2001205221;修订日期:2001206210作者简介:马青松(1975—),男,安徽合肥人,博士生,从事陶瓷基复合材料方面的研究工作.文章编号:10042793X (2001)0420110206先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究马青松,陈朝辉,郑文伟,胡海峰(国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室,湖南长沙 410073) 【摘 要】 综述了先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料在先驱体、致密化工艺、微观结构、性能等方面的国内外研究情况,最后提出了今后进一步研究的方向。
【关键词】 先驱体转化法;陶瓷基复合材料;连续纤维中图分类号:T B323 文献标识码:AR esearch and Development of Continuous 2Fiber 2R einforcedCeramic Matrix Composites F abricated byPrecursor 2I nfiltration 2PyrolysisMA Q ing 2song ,CHEN Zhao 2H ui ,ZHENG Wen 2wi ,HU H ai 2feng(K ey Lab of N ovel Ceramic Fibers &Composite Materials ,N ational U niversity of Defense T echnology ,H unan Ch angsh a 410073,China)【Abstract 】 The research and development at home and abroad of continuous 2fiber 2rein forced ceramic matrix com 2posites fabricated by precurs or 2in filtration 2pyrolysis was reviewed in this paper.The studies on precurs or ,densification pro 2cessing ,microstructure and properties were included.The development prospects were pointed out at last.【K ey w ords 】 precurs or in filtration pyrolysis ;ceramic matrix com posites ;continuous fiber1 引 言连续纤维增强陶瓷基复合材料(C ontinuous 2Fi 2br e 2Rein forced Ceramic Matrix C om posites ,简称CFRC 2MCs )不仅保留了陶瓷基体的优点,而且大幅度提高了单体陶瓷的韧性,被看作是未来先进航空发动机的首选材料[1]。
纤维增强陶瓷复合材料的制备和性能研究
纤维增强陶瓷复合材料的制备和性能研究纤维增强陶瓷复合材料（fiber-reinforced ceramic composites）是具有高强度、高硬度、高温稳定性和抗磨损性等特点的先进材料，适用于各种机械、电子、航空和航天等领域的应用。
本文旨在探讨该材料的制备及性能研究。
1. 纤维增强陶瓷复合材料的制备纤维增强陶瓷复合材料制备的关键在于纤维的选择和定向以及陶瓷基质的制备和烧结。
纤维可以选择碳纤维、陶瓷纤维、高分子纤维等。
在制备过程中，纤维应尽量排列在同一方向，以充分发挥增强效果。
陶瓷基质的制备主要包括水热法、凝胶注模法、溶胶-凝胶法等。
其中，水热法适用于制备氧化铝（Al2O3）基质，凝胶注模法适用于制备氧化锆（ZrO2）基质，溶胶-凝胶法适用于制备氧化硅（SiO2）基质。
制备完成后，纤维增强陶瓷复合材料需要进行烧结。
烧结过程中，温度和时间的控制非常重要，需要根据不同的纤维和基质进行调整。
一般来说，温度在1500℃~2000℃之间，时间在几小时到几十小时之间。
烧结后，还需要进行拼接、打磨等后续处理，以获得满足应用需求的纤维增强陶瓷复合材料。
2. 纤维增强陶瓷复合材料的性能研究（1）力学性能纤维增强陶瓷复合材料的最大特点就是其强度和硬度的提高。
通过加入纤维，复合材料的抗拉强度、抗压强度和断裂韧性等力学性能都得到了显著提高。
例如，碳纤维增强陶瓷复合材料的强度可以达到2000~3000MPa，硬度可以达到5~7GPa，远远高于单一材料的强度和硬度。
（2）耐磨性能纤维增强陶瓷复合材料的耐磨性能也得到了提高。
这是因为增加纤维的摩擦磨损性能和基质的韧性，使复合材料对磨损的抵抗能力大幅提高。
例如，碳纤维增强陶瓷复合材料可以在高速摩擦条件下保持较好的性能，表现出了优异的耐磨性能。
（3）高温稳定性能陶瓷材料的高温稳定性能一直是一个难以解决的问题，但是纤维增强陶瓷复合材料却可以有效地解决这个问题。
由于增加了纤维的固定和稳定性，而陶瓷基质的裂纹扩展性却被降低，故而纤维增强陶瓷复合材料在高温环境下也能保持优异的性能。
纤维增强陶瓷复合材料的制备与性能研究
纤维增强陶瓷复合材料的制备与性能研究纤维增强陶瓷复合材料（Fiber Reinforced Ceramic Composites，简称FRC）在近年来备受研究者的关注，其独特的性能和广泛的应用领域使其成为材料科学领域的热门研究课题。
本文将从制备和性能两个方面对FRC进行探讨。
一、制备技术FRC的制备通常包括两个关键步骤：纤维增强材料的制备和陶瓷基体的制备。
纤维增强材料，如碳纤维、玻璃纤维等，是FRC中起到增强效果的关键组成部分。
目前，制备纤维增强材料的主要方法有熔融法、化学气相沉积法以及浸渍法等。
其中，浸渍法是最常见的方法，通过将纤维浸泡于陶瓷基体前驱物溶液中，再进行热处理，使得纤维与基体之间形成牢固的结合。
这种方法简单易行且成本较低，因此被广泛采用。
陶瓷基体的制备则是通过将陶瓷材料粉末与适量的添加剂混合，然后进行成型和烧结等工艺。
传统的制备方法包括烧结、压模和注射成形等。
然而，由于纤维增强材料具有高强度和高硬度等性能，传统的制备方法往往难以满足FRC的要求。
因此，近年来，通过增加新的制备方法如增强法、磁悬浮法等，可以有效改善FRC的性能。
二、性能研究FRC的性能研究主要包括力学性能、热性能和电性能等方面。
力学性能是评价FRC性能的关键指标之一。
FRC具有低密度、高强度和高刚度等特点，使其在航空航天、汽车工业等领域具有广泛的应用前景。
研究表明，在FRC中引入纤维增强材料可以显著改善其力学性能，如增加抗拉强度、抗弯强度等。
此外，纤维增强材料还能提高材料的断裂韧性，降低破坏应变。
热性能方面，FRC具有良好的高温稳定性和耐热性。
研究表明，引入适量的陶瓷基体可以提高FRC的高温强度和耐热性能。
此外，由于陶瓷基体的存在，FRC 具有良好的导热性能，使其适用于热传导要求较高的领域。
电性能方面，FRC具有优异的电绝缘性能和耐电击性能。
纤维增强材料的引入可以有效降低FRC的电导率，提高其绝缘性能。
因此，FRC广泛应用于电子器件的绝缘层、电池隔膜等领域。
连续陶瓷纤维制备技术的研究进展
Altel
Sumitomo
3.95 3.10 3.2－3.3
BN
4－6
6
直径 /μm
7 7
25 142
20 14
15－20 10－12
9－17
1.4－1.8 1.8－1.9
抗拉强度 /GPa
3.53 4.41
1.20 4.48 1.00 3.00
1.4－2.1 1.72
1.8－2.6
0.80－2.10 0.83－1.40
发生气固反应转化成所需的陶瓷纤维。
BN 纤维以 CVR 法制备的典型材料[10]。通常 是以 B2O3 为原料，经熔融纺丝成 B2O3 纤维，将 之在较低温度下氨气氛中加热，使 B2O3 与 NH3 反应形成硼胺中间化合物，再将这种晶型不稳定
的纤维在张力下进一步在 NH3 或 NH3 与 N2 的混 合气氛中加热到 1 800℃ 即转化成 BN 纤维。这 样制备的 BN 纤维抗拉强度最高可达 2.10GPa， 弹性模量最高可达 345GPa。此外，BN 也可通过 CVD 法 W 芯 B 纤维通过氮化过程制备[1]：首先 B 纤维被加热到 560℃ 氧化，然后再将氧化的纤 维 置于 NH3 中，加热到 1 000－1 400℃，大约反 应 6h 便可得 BN 纤维。这是一个 CVD 法和 CVR 法 相结合的典型实例。当然，BN 纤维还可以采用 合 成 聚 硼 氮 烷 有 机 先 驱 体 的 方 法 制 备[10]， 具 体 性
维的实际应用。为了降低 CVD 法陶瓷纤维的制 备成本，使制备过程更简单、容易，通过基体纤
维的化学转化是比较理想的选择，此即化学气相
反应法。
13
4.02
407 熔融拉丝
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连续纤维增强陶瓷基复合材料国外应用研究进展
图 6 C/ SiC 复合材料燃烧室 Fig. 6 C/ SiC composites combustor 此外 ,SEP 公司利用 CV I 技术制备出不同推力 (5～6000N) 的远地点卫星姿轨控发动机推力室 ,材料体系为 C/ SiC 和 SiC/ SiC。C/ SiC 推力室在 0. 8M Pa 和 1. 2MPa 的室压下进行了考 核 ,寿命达到了 1000～2800s ,最高壁温达到 1450～1700 ℃。5N 推力的 SiC/ SiC 推力室分别在 0. 8M Pa 和 1. 0MPa 的室压下进 行了考核 ,最高壁温达到 1550～1600 ℃,寿命达到了 50h[9] 。 德国 DASA 大力发展渗硅反应烧结技术制备 C/ SiC 复合 材料构件 ,在纤维预制件制作方面大力发展缠绕技术[10] 。该技 术可快速 、低成本 、净成型制得几乎完全致密的 C/ SiC 复合材 料 ,其模量为 90～250 GPa ,拉伸强度为 140～350MPa ,热膨胀 系数为 (3. 5～6. 5) ×10 - 6 / K ,热导率为 5～135W/ ( m ·K) ,使 用温度高于 1700 ℃。DASA 采用渗硅反应烧结技术制备出多 种规格液体和固体火箭发动机 C/ SiC 复合材料推力室 。其中 , 10N 双组元卫星发动机推力室 (图 7) 经 400 个热循环试车考核 后 (累积工作时间 50h) ,无明显的热老化和热腐蚀现象 。
图 3 C/ SiC 复合材料液体火箭发动机推力室 Fig. 3 C/ SiC composites thruster in liquid rocket 美国 Fiber Materials Inc. 公司制备出固体导弹姿轨控火箭 发动机用 C/ SiC 复合材料推力室 (图 4) [7] 。此推力室采用 PIP 工艺制备而成 ,材料密度为 2. 0g/ cm3 ,喉部直径为5. 08mm ,壁 厚不足 1. 5mm 。点火试车时固体推进剂火焰温度达到 2038 ℃, 最大工 作 压 力 达 到 17M Pa , 平 均 工 作 压 力 为 4. 6M Pa 。完 成 8. 11s试车考核后 ,推力室喉部直径变化仅为1. 5 %。
先驱体转化陶瓷
摘要本文选用国内市场已经商品化的廉价易得含氢聚硅氧烷(HPSO)和二乙烯基苯(DVB)为原料，研究了HPSO-DVB体系的交联与裂解行为，以及聚硅氧烷转化制备陶瓷基复合材料的工艺以及材料的结构与性能进行了系统研究。
研究表明HPSO-DVB在氯铂酸的催化作用下才能有效交联固化；各组分的重量比例和温度是影响交联程度和陶瓷产率的关键因素。
运用红外光谱、热分析、拉曼光谱、X射线衍射对交联和裂解的产物及过程进行了表征。
结果表明，HPSO：DVB为2:1时，交联温度为120℃时，得到的交联体外观较好，为无色透明固体，符合成型需要，且陶瓷产率较高，为74.6％，是制备SiOC陶瓷基复合材料的合适先驱体。
裂解产物由Si、O、C元素组成，其中O全部与Si结合，C一部分与Si结合，另一部分以自由碳形式存在；裂解得到的陶瓷体为非晶态。
关键词：聚硅氧烷，陶瓷，先驱体，交联，裂解AbstractThis selection of the domestic market has been the commercialization of cheap and easy to get hydrogen polysiloxane (HPSO) and divinylbenzene (DVB) as a raw material, the cross-linking and cracking behavior HPSO-DVB system, as well as the conversion of polysiloxane Preparation of ceramic-based technology as well as the structure and properties of composite materials has been systematically studied. Studies show that HPSO-DVB in chloroplatinic acid catalysis can effectively crosslinking; each component weight ratio and temperature are the key factors affecting the degree of crosslinking and ceramic yield.The use of infrared spectroscopy, thermal analysis, Raman spectroscopy, x-ray diffraction to crosslinking and pyrolysis products and processes were characterized. The results showed that, HPSO:DVB 2:1, crosslinking temperature of 120℃, the resulting appearance is preferably crosslinked as a colorless transparent hard solid molding requires compliance, and high ceramic yield, 74.6% , is the preparation of SiOC ceramic matrix composites suitable precursor; cleaved product from Si, O, C of elements, all of which in combination with O Si, C and Si in part, to another part of the form of the free carbon; cleaved resulting ceramic body amorphous.Key Words: Polysiloxane，Ceramics，Precursor，Curing，Pyrolysis目录1 绪论 (5)1.1 先驱体转化陶瓷工艺概述 (5)1.2 先驱体陶瓷的发展历史及研究背景 (6)1.2.1 先驱体陶瓷的发展历史 (6)1.2.2先驱体陶瓷的研究背景 (7)1.3聚硅氧烷作为陶瓷前驱体制备陶瓷材料的研究情况 (8)1.3.1 制备陶瓷薄膜 (8)1.3.3 制备连接陶瓷材料 (9)1.3.4 制备多孔陶瓷材料 (9)1.4 聚硅氧烷的交联与热解 (10)1.5 Si-O-C陶瓷研究现状 (11)1.5.1 Si-O-C陶瓷的结构 (11)1.5.2 Si-O-C陶瓷的性能 (13)1.6 课题研究的主要内容与意义 (14)2 实验方法与测试技术 (15)2.1实验原料与实验设备 (15)2.1.1 实验原料 (15)2.1.2 实验设备 (16)2.2实验方案设计及实验过程 (16)2.2.1实验方案设计 (16)2.2.2 实验过程 (17)2.2.2工艺流程 (18)2.3 测试技术 (18)2.3.1 热分析 (18)2.3.2 红外光谱分析 (18)2.3.3拉曼光谱分析 (18)2.3.4 X射线衍射分析 (19)3 结果与分析 (20)3.1交联成型过程分析 (20)3.1.1 不同配比在不同交联温度条件下的样品形态分析 (20)3.1.2不同配比在不同交联温度条件下产物的的质量变化 (22)3.1.3不同配比在不同交联温度条件下样品的红外光谱分析 (23)3.2热解过程分析 (27)3.2.1交联体热解后的的样品形态分析 (27)3.2.2不同HPSO/DVB配比体系的热重与差热曲线分析 (28)3.2.3交联体经高温热处理后的拉曼光谱分析 (30)3.2.4交联体经高温热处理后的X射线衍射分析 (31)4 结论 (33)参考文献 (34)致谢 (37)1 绪论纵观人类历史，材料的发展可以被誉为人类文明进步的里程碑。
纤维增强陶瓷复合材料的制备及性能研究
纤维增强陶瓷复合材料的制备及性能研究概述：纤维增强陶瓷复合材料是一种重要的高性能材料，其由纤维增强体和陶瓷基体组成。
本文将对纤维增强陶瓷复合材料的制备过程以及其性能研究进行探讨。
一、纤维增强陶瓷复合材料的制备纤维增强陶瓷复合材料的制备包括纤维制备、预浸渍和复合成型三个主要步骤。
1. 纤维制备纤维在纤维增强陶瓷复合材料中的作用相当于钢筋在混凝土中的作用，其能够有效提高复合材料的强度和韧性。
常见的纤维有碳纤维、玻璃纤维和陶瓷纤维等。
纤维的制备一般通过高温处理和拉伸等方法来实现。
2. 预浸渍在纤维制备完成后，需要将其进行预浸渍处理，以提高纤维与陶瓷基体的结合力。
预浸渍过程中通常使用有机树脂来浸渍纤维，使其表面形成一层均匀的涂层，从而提高接触面积和结合强度。
3. 复合成型在预浸渍处理完成后，需要将纤维基体和陶瓷基体进行复合成型。
常见的复合成型方法有层压法、注塑法和浸渍法等。
在复合成型过程中，需留意纤维的定向以及纤维与基体的均匀分散，以保证复合材料的力学性能和耐久性。
二、纤维增强陶瓷复合材料的性能研究纤维增强陶瓷复合材料的性能研究主要包括力学性能、热学性能和耐蚀性能等方面。
1. 力学性能纤维增强陶瓷复合材料的力学性能是其重要的研究内容之一。
通过拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等方法，可以研究复合材料的强度、韧性和断裂行为等。
同时，还可以通过应力-应变曲线和断口形貌等来分析材料的力学性能特点。
2. 热学性能纤维增强陶瓷复合材料的热学性能主要包括热膨胀性和导热性。
通过热膨胀系数的测定和热导率的测试，可以了解复合材料在高温环境下的热稳定性和导热性能，为其在高温工况下的应用提供依据。
3. 耐蚀性能纤维增强陶瓷复合材料的耐蚀性能是其在特殊工况下的关键性能之一。
通过浸泡实验和腐蚀试验等方法，可以研究复合材料在酸碱腐蚀介质中的耐腐蚀能力和防护性能。
三、纤维增强陶瓷复合材料的应用前景由于其独特的性能，在航空航天、汽车工业、电子信息和化工等领域中具有广阔的应用前景。
纤维增韧补强陶瓷复合材料的研究现状
主题：论文纤维增韧补强陶瓷复合材料的研究现状摘要：近年来陶瓷材料的强韧化问题一直受到陶瓷工作者的广泛重视，其中在陶瓷材料中引入起增韧作用的第二相制成陶瓷基复合材料就是一个非常活跃的研究领域。
本文介绍了纤维增强陶瓷基复合材料的纤维种类、陶瓷基复合材料的制备技术、应用领域等，多方面综合阐述了其国内外研究进展。
关键词：纤维；增强；陶瓷基复合材料；工艺陶瓷材料具有许多优异性能，陶瓷结构材料能耐高温、耐侵蚀、耐磨损及比重小等，陶瓷功能材料具有独特的电学性能、磁学性能、铁电压电性能等许多优良的性能，但由于脆性这一致命弱点，使得目前陶瓷材料的使用受到很大的限制。
因此，近年来陶瓷材料的强韧化问题一直受到陶瓷工作者的广泛重视，其中在陶瓷材料中引入起增韧作用的第二相制成陶瓷基复合材料就是一个非常活跃的研究领域。
1．复合材料陶瓷基体复合材料陶瓷基体分为氧化物系和非氧化物系。
氧化物基体是氧化铝陶瓷和铝硅酸盐玻璃，非氧化物基体复合材料包括碳纤维增强碳（C/C）复合材料和SiC 纤维增强的碳化硅（SiC）与氮化硅（Si3N4）系复合材料。
陶瓷纤维增强陶瓷基体复合材料（简称CFCC）有巨大的潜在应用，其相对密度低（仅为钛合金的1/2，镍基超合金的1/3），除了航空航天和军事工业中的耐高温用途外，还可能在陆地运输、石油化学工业、能源和环保领域获得广泛应用。
因此，美国、日本和西欧都将陶瓷纤维增强陶瓷基体复合材料（CFCC）作为21 世纪可能获得大发展新材料的重要研究开发项目。
2 纤维增强材料陶瓷材料的增韧研究一直倍受重视。
从1976 年I.W.Donald 等发现在陶瓷本体中引入第二相材料增韧开始，陶瓷增韧先后经历了粒子相变增韧、晶须补强增韧、短纤维增韧和目前连续纤维增韧等阶段。
陶瓷材料的韧性不断提高，目前连续纤维补强增韧陶瓷基复合材料（CFRCMC）的断裂韧性已经达到25MPa·m1/2 以上，这使其具有类似金属的断裂行为，不会出现灾难性损毁，从而可应用于航空和航天等高技术领域。
连续纤维增强陶瓷基复合材料合成技术及发展趋势
连续纤维增强陶瓷基复合材料合成技术及发展趋势摘要：作为结构材料，陶瓷具有耐高温能力强、抗氧化能力强、硬度大、耐化学腐蚀等优点，然而呈现脆性，不能承受剧烈的机械冲击和热冲击等缺点，严重影响了它的实际应用。
为此，人们通过采用连续纤维增韧方法改进其特性，研发出连续纤维增强陶瓷基复合材料。
本文综述了陶瓷基连续纤维增强复合材料的制备方法，分析了各种工艺的优缺点。
在总结了现阶段连续纤维增强复合材料研究中存在的问题基础上，提出了今后连续纤维增强复合材料的主要研究方向。
关键字：陶瓷基；复合材料；连续纤维；制备技术；发展趋势1 引言科学技术的发展对材料提出了越来越高的要求，陶瓷基复合材料在破坏过程中表现出非脆性断裂特性，具有高可靠性，因此在新能源、国防军工、航空航天、交通运输等领域有广阔的应用前景。
陶瓷基复合材料是在陶瓷基体中引入第二相材料，使之增强、增韧，又称为多相复合陶瓷或复相陶瓷。
陶瓷基复合材料是自20世纪80年代逐渐发展起来的新型陶瓷材料，包括纤维（或晶须）增强陶瓷基复合材料、异相颗粒弥散强化复相陶瓷、原位生长陶瓷复合材料、梯度功能复合陶瓷及纳米陶瓷复合材料。
因具有耐高温、耐磨、抗高温蠕变、热导率低、热膨胀系数低、耐化学腐蚀、强度高、硬度大及介电、透波等特点，在有机材料基和金属材料基不能满足性能要求的工况下可以得到广泛应用，成为理想的高温结构材料[1]。
连续纤维增强复合材料是以金属、陶瓷等为基体材料，连续长纤维为增强材料制备而成。
金属基复合材料是以金属、轻合金等为基体材料、陶瓷等为增强材料制备而成的。
从20世纪60年代起各国都相继对金属基复合材料展开了大量研究，因其高比强度、高比模量和低热膨胀系数等特点，被广泛应用于航天航空及汽车工业。
但是陶瓷材料的脆性大、塑韧性差，导致了其在使用过程中可靠性差，制约了它的应用范围。
纤维增强陶瓷基复合材料，克服了陶瓷材料脆性断裂的缺点，提高了材料的抗热震冲击能力[2～5]。
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先驱体转化法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究进展李涛;陈秋阳;匡乃航;王非;王智博【摘要】The research and development of continuous-fiber-reinforced ceramic matrix composites fabricated by pre-cursor-infiltration-pyrolysis was reviewed in this paper .The studies on precursor , fiber and properties were included .The ceramic matrix composites application and development prospects were pointed out at last .%介绍了先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究现状，简要综述了聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅氧烷3种先驱体的研究现状以及增强纤维的种类。
分析了陶瓷基复合材料的应用现状和今后的研究方向。
【期刊名称】《纤维复合材料》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P17-21)【关键词】先驱体转化法;先驱体;增强纤维;陶瓷基复合材料【作者】李涛;陈秋阳;匡乃航;王非;王智博【作者单位】驻哈尔滨地舰船配套军事代表室，哈尔滨150046;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036【正文语种】中文陶瓷材料具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀，弹性模量高，抗压强度大等优点，在耐高温领域有着较大的应用价值。
但是，陶瓷材料的脆性较大限制了其应用范围，连续纤维增强陶瓷基复合材料(Continuous-Fibre-Reinforced Ceramic Matrix Composites，简称CFRCMCs)克服了单一陶瓷材料脆性断裂的缺点，提高了材料的抗热震冲击能力[1]，同时它保持了陶瓷基体耐高温、低膨胀、低密度、热稳定性好的优点，大幅度提高了单体陶瓷的韧性，近年来得到研究者的广泛关注[2]。
常用的制备陶瓷基复合材料的方法有热压烧结法、化学气相渗透法、反应熔体浸渗法、先驱体转化法和溶胶-凝胶法等[3]方法。
先驱体转化法又称聚合物浸渍裂解法(Polymer Infiltraion Pyrolsis，简称PIP)是一种新兴的制备的CFRCMCs方法，利用液态陶瓷先驱体浸渍纤维预制件，交联固化成型后经过高温裂解转化为无机的陶瓷基体，经重复浸渍固化裂解最终制得相对致密的陶瓷基复合材料。
如图1所示为先驱体转化法制备陶瓷材料的工艺路线图，经过反复浸渍交联裂解得到致密陶瓷基复合材料。
先驱体转化法的特点：(1)可以通过分子设计对先驱体的组成、结构进行设计和优化，进而实现对陶瓷纤维及其复合材料的组成与结构的设计。
(2)先驱体属于有机高分子，具有高分子工艺性好的优点，可模塑成型，可采用树脂基复合材料成熟的制备工艺和设备用于陶瓷基复合材料的制备，对传统陶瓷工艺来说有了较大提高。
(3)可在低温下烧成陶瓷，避免陶瓷的高温烧结，达到降低能耗、减少烧结中的变形量而提高成品率，实现低成本的制造工艺。
(4)可以不加烧结助剂而提高材料的高温性能，使陶瓷在高温下的应用成为可能。
但是，先驱体转化法也存在一定的缺点，在高温裂解的过程中，会有小分子逸出，使材料的孔隙率较高，需要多次浸渍才能制备出致密的复合材料，同时复合材料在高温裂解的过程中，纤维受损，会减小材料的强度[4]。
陶瓷基复合材料是发动机高温结构材料的关键技术之一，技术难度高、耗资大，目前法国、美国等少数国家掌握了连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料的成熟的产业化技术。
各国航空发动机制造公司对该项技术严加保密，使得引进难度很大。
对连续纤维增韧碳化硅基复合材料在航空发动机上的应用，美国、俄罗斯、日本以及欧洲各国均投入了大量的人力和物力，我国在这方面也做出了大量研究，目前，国内国防科技大学在陶瓷基复合材料领域做出重要贡献。
先驱体转化法制备陶瓷材料，必须选择合适的先驱体。
先驱体要具有合适的流变性能，具有较高的陶瓷产率，同时低成本制造以及简单的合成工艺也是非常关键的。
先驱体转化法常用的先驱体有聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅氧烷、以及聚硼氮烷等[5]。
在先驱体转化法中，一般将主链或支链主要含有Si和C的化合物或高分子，热解后能得到Si、C的陶瓷称为聚碳硅烷(polycarbosilane，PCS)。
以聚碳硅烷为先驱体制备陶瓷材料，分子量不宜过大，分子量过大将导致流动性变差，同时在裂解过程中，大量气体逸出，使陶瓷产率降低，所以合成工艺是关键问题。
对先驱体的研究是在1975年Yajima[6]以PCS作为先驱体制备出SiC纤维并迅速实现工业化后才得到重视的，人们先后用各种方法合成出许多种类和结构的先驱体，但不是都适合作为陶瓷先驱体。
Yan B[7]等人采用PIP法制备复合材料，以聚碳硅烷为前驱体，将PCS固体颗粒与二乙烯基苯(DVB)混合，选用T300碳纤维和M30碳纤维作为增强体制备复合材料。
通过加热加压工艺提高复合材料浸渍效率，致密化裂解初期采用快速升温裂解，减少孔隙；致密化后期采用慢速升温减少热膨胀产生的裂纹，最终制备致密碳纤维复合材料。
M30碳纤维复合材料拉伸强度为3 920 MPa，拉伸模量为294 GPa均高于T300/SiC基复合材料拉伸强度为3 530 MPa，拉伸模量为230 GPa。
宋麦丽[8]等人采用了聚碳硅烷为先躯体制备C-C/SiC高温复合材料的应用，SiC陶瓷复合材料具有抗氧化、耐高温等综合性能，已在宇航领域得到广泛应用，聚合物先驱体聚碳硅烷经高温裂解，对复合材料进行了聚碳硅烷的结构与性能分析，以及其用于制备SiC基陶瓷复合材料。
C-C/SiC炭陶双基材料结合了复合材料使用温度高复合材料抗氧化性能优良的特点，随着基体中含量的增加，提高了复合材料的综合力学性能和抗氧化烧蚀性能，采用工艺研制的复合材料弯曲强度高达468.4 MPa，拉伸强度高达348.6 MPa，600 s条件下的氧乙炔烧蚀的线烧蚀率为0.001 7 mm/s、质量烧蚀率为0.000 6 g/s，使复合材料达到了长寿命的使用目的。
孙明[9]等人采用先驱体转化工艺(PIP)制备三维炭纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(3D-Cf/SiC)构件。
通过三点弯曲强度方法分析构件材料的弯曲性能及破坏规律，采用三维炭纤维编织的陶瓷基复合材料构件，其复合材料基体的主要成分为β-SiC，材料具有较高的弯曲性能，可达511 MPa，构件材料与采用同种PIP工艺制备的3D-Cf/SiC陶瓷基复合材料相比较，强度降低26.4%，这可能是由于制备的构件致密度较低以及后续加工等因素所致。
3D-Cf/SiC陶瓷基复合材料在弯曲断裂过程中，材料纤维与纤维束被大量拔出，表现出类似金属的较好假塑性断裂特征。
聚硅氮烷(polysilazane，PSZ)是以Si-N-Si为主链的结构，可以通过氨解/胺解、开环聚合、Si-Cl/Si-N键的重分配聚合等方法来合成。
与聚碳硅烷相比，聚硅氮烷更容易以三聚或四聚环硅氮烷的形式存在。
张教强[10]等人对聚硅氮烷裂解制备陶瓷材料进行了研究，将聚硅氮烷分散于甲苯中，同时掺杂填料铝粉，在氮气气氛的保护下制备陶瓷块体材料，1 000℃裂解后陶瓷产率高达64%，经过光学显微镜表明材料表面致密孔隙较小。
聚硅氧烷(polysiloxane，PSO)是具有Si-O-Si为主链结构的有机聚合物。
聚硅氧烷是有烃基氯硅烷经水解和脱水缩聚而成。
聚硅氧烷合成方法简单，而且成本较低，是制备低成本陶瓷先驱体材料的良好选择。
马青松[11]等人研究了以聚硅氧烷(PSO)为先驱体在氯铂酸的催化作用下与二乙烯基苯(DVB)进行交联与裂解，当质量比为DVB/PSO=0.5时陶瓷产率最高，达到76%。
在此体系下制备碳纤维三维编织物Cf/Si-O-C复合材料，分别采用三种工艺参数进行交联固化(1)管式炉中高纯氮气保护下升温至1 000℃下裂解60 min。
(2)在热压炉中高纯氮气保护下升温至1 300℃加压10 MPa，裂解30 min。
(3)在热压炉中高纯氮气保护下进行裂解，裂解温度1 600℃，加压10 MPa，保温保压5min。
样品后续重复六个周期与(1)工艺一样的真空浸渍-常压裂解过程，即可制备三维编织Cf/Si-O-C复合材料。
测试结果表明工艺参数(3)条件下制备的复合材料性能最好，其密度、弯曲强度和断裂韧性分别达到了1.78 g/cm3，502 MPa，23.7 MPa·m1/2。
刘静宇[12]等人采用美国杜邦公司生产的有机硅树脂为先驱体。
通过先驱体转化法制备2DCf/Si-O-C复合材料，利用浆料设计和配比控制，优化了材料的力学性能，硅树脂/乙醇/SiC配比为3∶1.2∶1时，材料的力学性能较好，弯曲强度和断裂韧性分别达到249 MPa和12.7 MPa·m1/2。
陶瓷基复合材料增强体纤维主要有碳化硅纤维、氮化硼纤维、碳纤维等连续纤维。
碳化硅纤维是以碳和硅为主要成分的一种陶瓷纤维，具有高强度高模量、高化学稳定性等特点。
先驱体浸渍裂解法(PIP)制备SiCf/SiC复合材料，通常是以含Si的有机聚合物先驱体(如聚碳硅烷、聚甲基硅烷等)溶液或熔液浸渍连续SiC纤维预制件，干燥后，先驱体在惰性气体保护下高温裂解得到SiC基体，从而制得复合材料。
Yutai Katoh [13]等采用添加SiC粉末PVS(聚乙烯硅烷)先驱体，通过优化添加SiC粉末的含量，以及制备条件如加工温度、加热速率、固化压力等，获得了高密度的SiCf/SiC复合材料，三点弯曲强度超过600 MPa，并且韧性也有明显改善。
氮化硼纤维具有较低的密度、高强度、高弹性模量、较高的高温强度等性质。
将BN引入复合材料中不仅可以充分发挥BN陶瓷的优势，同时可以弥补单相BN陶瓷材料机械性能偏低，抗雨蚀性差，难以制成大形状构件等不足，得到具有优异综合性能的复合材料，在热防护材料高温透波材料高性能航空摩擦材料抗氧化涂层材料等领域具有广泛的应用前景[14]。
Li Duan[15]等人根据PIP法制备BNf/BN复合材料，通过BN纤维体积分数、浸渍时间与次数、裂解温度以及裂解压力和气氛等进行分析。
随着BN纤维体积分数的不断提高，经过PIP循环后复合材料的密度也逐渐提高，分别制备了纤维体积分数(含量)为30%、40%、50%的复合材料，结果表明纤维体积分数过高，孔隙过大，基体数量过少，所以纤维体积分数为40%较好。