SiC纤维材料性质、制备方法、应用
碳化硅面料用途
碳化硅面料用途碳化硅（Silicon Carbide，SiC）是一种具有优异力学性能和化学性能的陶瓷材料，它具有广泛的应用领域。
碳化硅面料是由碳化硅纤维制成的一种表面纤维材料，其用途具有以下几个方面：1. 先进陶瓷材料：由于碳化硅材料具有很高的硬度和耐磨性，它在先进陶瓷领域有广泛的应用。
碳化硅陶瓷可以用于制造高温陶瓷蜡、高温陶瓷模具、电火花加工陶瓷材料等。
此外，碳化硅面料还可以用于制造陶瓷轴承、陶瓷零件、陶瓷刀具等。
2. 电子材料：碳化硅具有较高的电子迁移率、较高的击穿电场强度和能够在高温下工作的特性，因此在电力电子器件中有较多的应用。
碳化硅面料可以用于制造功率半导体、电磁干扰屏蔽材料、灯泡基座等。
3. Refractories：碳化硅由于其优异的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性，被广泛应用于耐火材料领域，特别是高温环境下的耐火材料。
碳化硅面料可以用于制造耐火砖、耐火板、耐火涂料、耐火浇注料等，用于高温炉窑和耐蚀环境中。
4. 光学应用：由于碳化硅的透光性好，其可以用于制造光学窗口、反射片、激光器装置等。
此外，碳化硅面料具有很高的抗腐蚀性和耐磨性，可以用于制造光学玻璃切割刀片。
5. 航空航天领域：碳化硅具有优异的高温氧化和耐蚀性能，广泛应用于航空航天领域。
碳化硅面料可以用于制造航空发动机部件、高温航空结构件、卫星平台材料等。
6. 医疗领域：由于碳化硅对生物相容性好，无毒、不溶于水，且具有良好的抗磨损性能，因此碳化硅面料可以用于制造医疗器械，如人工骨头、人工关节、植入材料等。
总结起来，碳化硅面料具有广泛的应用领域，包括先进陶瓷材料、电子材料、耐火材料、光学应用、航天航空领域和医疗领域等。
随着技术的不断进步，碳化硅面料在更多领域的应用前景将会进一步拓展。
一种sic纳米纤维增强sic木材陶瓷及其制备方法 -回复
一种sic纳米纤维增强sic木材陶瓷及其制备方法-回复Sic纳米纤维增强Sic木材陶瓷是一种具有优异力学性能和热性能的复合材料，具有广泛的应用潜力。
本文将详细介绍Sic纳米纤维增强Sic木材陶瓷的制备方法及其工艺步骤。
I. 引言Sic纳米纤维增强Sic木材陶瓷是一种新型复合材料，其具有高温稳定性、高强度和低密度的特点，被广泛应用于航空航天、能源和材料科学领域。
目前，制备Sic纳米纤维增强Sic木材陶瓷的方法主要包括溶胶-凝胶、化学气相沉积和烧结法。
本文将详细介绍一种制备Sic纳米纤维增强Sic木材陶瓷的新方法。
II. 制备方法1. 原料准备制备Sic纳米纤维增强Sic木材陶瓷的关键原料为硅烷（SiH4）和甲基三氧丙基硅烷（MTS），它们可以通过商业渠道获得。
同时，还需要准备聚丙烯、水和乙醇作为辅助剂。
2. 制备纳米纤维增强剂首先，将硅烷和甲基三氧丙基硅烷按照一定比例混合，并添加聚丙烯、水和乙醇。
然后，将混合物放入反应釜中，在一定压力下进行混合反应。
反应完成后，得到纳米纤维增强剂。
3. 制备Sic木材陶瓷首先，将制备好的纳米纤维增强剂均匀涂覆在木材陶瓷样块上。
然后，将样块置于高压釜中，加入高纯度硅烷和氧气，进行高温高压反应。
在适当的时间和温度下，纳米纤维增强剂与硅烷反应生成Sic纳米纤维，同时与木材陶瓷样块结合成一体。
最后，将反应结束后的样品进行表面处理和热处理，得到最终的Sic纳米纤维增强Sic木材陶瓷产品。
III. 工艺步骤制备Sic纳米纤维增强Sic木材陶瓷的工艺步骤如下：1. 原料准备：准备硅烷、甲基三氧丙基硅烷、聚丙烯、水和乙醇。
2. 制备纳米纤维增强剂：将硅烷和甲基三氧丙基硅烷按比例混合，并添加聚丙烯、水和乙醇，进行混合反应。
3. 制备Sic木材陶瓷：将纳米纤维增强剂涂覆在木材陶瓷样块上，置于高压釜中。
加入高纯度硅烷和氧气，进行高温高压反应。
4. 表面处理和热处理：对反应结束后的样品进行表面处理和热处理，使其达到理想的性能。
CVD制备SiC纤维
结论
1. 在本实验条件下能得到较好的表面形貌和性能的工艺条件为：沉积温度为 1150℃，控制走丝的电机电压(沉积时间)为2．5V，H2流量为1．7 L/min，甲基 三氯硅烷/甲基二氯硅烷摩尔比为2：1，Ar流量为1．25 L/min。 2. 钨丝基底自身的成分和结构特点和基底表面在沉积初期所吸附的污染物的成 分对随后的沉积Sic涂层生长都具有不同程度的影响,所以在制备SiC纤维之前， 钨丝应该进行清洗。 3. 盛放硅烷玻璃瓶的水浴温度的过高或过低，反应尾气的排放是否通畅，气体 流通的管道是否堵塞等都会对沉积得到的SiC性能造成影响。
SiC纤维的制备方法和实验设备
实验步骤：
4、加热反应原料及保温带 在排反应室内空气的同时，将反应原料(甲级三氯硅烷、甲基二氯硅烷)置于水浴锅中加 热，一般加热水浴锅使水温至30℃左右，同时在反应进气管上缠上保温带，保温带温度至 少为加℃左右，以保证反应物在进入反应室前不冷凝。 5、沉积制备纤维
打开工作开关，5秒钟后，旋转升温电流按钮，同时打开走丝开关，使基体 钨丝处于行走状态。升温时，控制电流旋钮要慢慢提升，同时控制走丝速度的旋 钮也要慢慢提升；当钨丝被加热到700℃时，这时打开高纯高压氢气气瓶上的高 压阔和低压阀，再打开气体计量系统中氢气流量计，调节控制硅烷流量的氢气 阀，通入不同硅烷的流量，此前应保证硅烷出口的流量计一直处于开的状态，避 免硅烷在输送管道中因排不出去而腐蚀管道及流量计；调解硅烷流量应与电路配 合调节，随着硅烷的流量缓慢通入，相应的电流也应缓慢上升；反应尾气的排气 扇要打开，确保反应室内气体经常保持新鲜状态。 6、关机 先关闭反应氢气总开关，再将调解加热的电流按钮开关从大至小缓慢关小至
CVD法制备高性能SiC连续纤 维技术
碳化硅纤维及复合材料 半导体
碳化硅纤维及复合材料在半导体工业中的应用概述1.半导体材料的重要性作为现代电子技术的基础，半导体材料在电子器件、光电子器件、集成电路等领域的应用日益广泛。
在半导体材料的研究和应用中，碳化硅纤维及其复合材料因其优异的性能表现受到了广泛关注。
碳化硅纤维的特性2.碳化硅纤维的结构和制备碳化硅纤维是一种由碳化硅纤维元素组成的细长物质。
其具有高强度、耐高温、耐腐蚀等优异特性，是一种理想的耐高温材料。
碳化硅纤维一般通过碳纤维或有机聚合物纤维在高温、缺氧环境下碳化得到。
3.碳化硅纤维的性能碳化硅纤维具有良好的高温稳定性，能够在高温下保持相对稳定的结构和性能；其热导率高，热膨胀系数小；同时具有优异的抗氧化和耐腐蚀性能。
碳化硅复合材料的研究与应用4.碳化硅复合材料的制备碳化硅复合材料是将碳化硅纤维与其他载体材料进行复合制备而成的新材料。
通常采用预浸法、浸渍法、层压法等工艺制备碳化硅复合材料。
5.碳化硅复合材料的性能碳化硅复合材料不仅继承了碳化硅纤维的高温稳定性和耐腐蚀性，还具有更好的机械性能、导热性能和导电性能。
在半导体工业中得到了广泛应用。
6.碳化硅复合材料在半导体工业中的应用(1) 提高电子器件的散热性能在半导体电子器件中，散热问题是制约器件性能和寿命的关键因素。
采用碳化硅复合材料作为散热材料，可以有效提高器件的散热性能，提高器件工作效率。
(2) 用于半导体封装材料在半导体器件的封装过程中，需要使用具有良好导热性和机械性能的材料进行封装。
碳化硅复合材料具有优异的导热性和机械性能，逐渐成为半导体封装材料的首选。
(3) 在化学气相沉积中的应用化学气相沉积是半导体工艺中的一种重要技术，传统的石墨材料在这一工艺中存在较大的腐蚀和热膨胀问题。
碳化硅复合材料由于其优异的耐腐蚀性和高温稳定性，可以替代传统材料在化学气相沉积中得到应用。
结论7.碳化硅纤维及其复合材料在半导体工业中的应用前景广阔。
随着半导体工业的不断发展，对于高性能、高可靠性材料的需求将逐渐增加，碳化硅纤维及其复合材料将在半导体领域发挥更加重要的作用。
SIC 复合材料的分类及应用前景
摘要：本文详细阐述了 SIC 复合材料的主要分类，包括 SIC 颗粒增强复合材料、SIC 纤维增强复合材料和 SIC 晶须增强复合材料等。
深入探讨了每类复合材料的特性、制备方法以及它们在航空航天、汽车工业、电子领域、能源领域和生物医学等多个重要领域的广泛应用。
分析了 SIC 复合材料在实际应用中所面临的挑战，并对其未来发展趋势进行了展望。
关键词：SIC 复合材料；分类；制备方法；应用领域1、引言在现代材料科学领域，复合材料因其能够结合不同组分的优点，从而获得优异的综合性能，已成为研究和应用的热点。
其中，SIC（碳化硅）复合材料以其出色的力学、热学和化学性能，在众多高新技术领域展现出巨大的应用潜力。
对 SIC 复合材料进行分类研究，并深入了解其应用，对于推动材料科学的发展和拓展其工程应用具有重要意义。
2、SIC 复合材料的分类2.1SIC 颗粒增强复合材料SIC 颗粒增强复合材料是将 SIC 颗粒作为增强相均匀分散在基体材料中。
常用的基体材料包括金属（如铝、镁等）和陶瓷（如氧化铝、氮化硅等）。
SIC 颗粒的加入可以显著提高基体的强度、硬度和耐磨性。
制备方法主要有粉末冶金法、搅拌铸造法等。
通过这些方法，可以使 SIC 颗粒在基体中均匀分布，形成良好的界面结合。
2.2SIC 纤维增强复合材料SIC 纤维具有高强度、高模量和耐高温的特性。
以 SIC 纤维作为增强体的复合材料在力学性能和耐高温性能方面表现更为出色。
常见的有SIC 纤维增强陶瓷基复合材料（如SIC/SiC）和 SIC 纤维增强金属基复合材料（如 SIC/Ti）。
其制备方法通常包括预制体浸渍法、化学气相渗透法等。
这些方法能够保证纤维在复合材料中保持良好的完整性和定向排列，从而有效地传递载荷，提高复合材料的性能。
2.3SIC 晶须增强复合材料SIC 晶须是一种具有高长径比的单晶纤维，具有极高的强度和韧性。
将 SIC 晶须添加到基体材料中，可以显著改善材料的断裂韧性和抗疲劳性能。
碳化硅纤维的特点与应用
先进陶瓷结课论文学院：材料与化学化工学院专业：材料科学与工程姓名： * * *学号： 2010********2013-12-10碳化硅纤维的特点与应用前言碳化硅纤维是以碳和硅为主要组分的一种陶瓷纤维，这种纤维具有良好的高温性能、高强度、高模量和化学稳定性，抗张强度可达2.5～3.5GPa，弹性模量为200GPa，有良好的耐化学品腐蚀性，线膨胀系数小，约为3.1×10-6 K-1，耐辐照、吸波性好，且具有半导体性质。
主要用于增强金属和陶瓷，制成耐高温的金属或陶瓷基复合材料。
因其具有良好性能，已在尖端科技领域，例如航空航天、火箭发动机、核聚变炉等方面展开应用。
今后，期待往民品方向应用，诸如汽车废烟气收尘、高效率燃气发电机耐热部件等扩展使用。
所以，研究碳化硅纤维的特点就显得尤为重要。
由于专业知识有限，在此，我谨对其进行浅谈。
一、碳化硅纤维的分类碳化硅纤维从形态上分为晶须和连续纤维两种。
1、碳化硅晶须晶须是一种单晶，碳化硅的晶须直径一般为0.1～2um,长度为20～300um，外观是粉末状，是一种很少缺陷的，有一定长径比的单晶纤维，它具有相当好的抗高温性能和很高强度。
主要用于需要高温高强应用材质的增韧场合。
如：航天材料、高速切削刀具等。
目前，有着极高的性能价格比。
碳化硅晶须为立方晶须，和金刚石同属于一种晶型，是目前已经合成出的晶须中硬度最高，模量最大，抗拉伸强度最大，耐热温度最高的晶须产品，分为α型和β型两种形式，其中β型性能优于α型。
β型较α型具有更高的硬度(莫氏硬度达9.5以上)，更好的韧性和导电性能，抗磨、耐高温，特别耐地震、耐腐蚀、耐辐射，已经在飞机、导弹的外壳上以及发动机、高温涡轮转子、特种部件上得到应用。
碳化硅晶须的生长机理主要为气-液-固机理，即碳化硅晶须通过气液固相反应成核并生长，原料二氧化硅与c生成SiO气体，SiO扩散至富碳的催化剂融球表面，反应生成Si，进而与C反应生成SiC,SiC达到饱和后析出SiC晶核，随着反应的进行，进入融球内的SiC分子不断向晶核叠加，并在催化剂的控制下他，通过（ABCABC）立方堆积方式，生长成一定长径比的碳化硅晶须。
高性能SiC纤维合成简介
先驱体法制备连续碳化硅纤维李云飞（四川大学轻纺与食品学院纺织工程专业，成都610025）摘要：为了满足高性能复合材料的需求,尤其是耐高温纤维的需求，国产连续碳化硅纤维工业化势在必行。
连续SiC纤维是制备耐高温陶瓷基复合材料的基础和关键, 目前应用最多的SiC纤维主要是通过先驱体转化法制得。
本文综述了国内外先驱体法工业化制备连续碳化硅纤维的现状与产品特性，合成的方法和技术；并指出了连续碳化硅纤维的发展趋势。
关键词：先驱体法；连续碳化硅纤维；工业化生产；设计合成；CVD法制备碳化硅纤维；先躯体法制备碳化硅纤维。
1 碳化硅纤维制备研究的目的意义随科技的发展高性能纤维的需求俞显奇缺，尤其在航空、航天、原子能、高性能武器装备及高温工程等诸多领域,迫切需要高比强度、高比模量、耐高温、抗氧化、耐腐蚀的新型材料。
例如在航空发动机领域, 如果发动机推重比达到20∶1, 其涡轮前燃气进口温度将达到2 200 ℃,即使目前最好的高温合金单晶叶片材料也远远不能满足需要。
虽然单相陶瓷有极佳的耐温潜力, 但毫无预兆的灾难性破坏是其致命缺陷。
因此, 发展耐高温、低密度的陶瓷基复合材料来代替传统高温合金和难熔金属材料已成为提高发动机推重比和火箭比的基础和关键。
而先进复合材料尤其是陶瓷基复合材料的开发与应用, 必然要以高耐温纤维的研究与开发作为前提与基础。
因此, 发达国家无不从战略高度投入巨资研究与开发高耐温纤维。
高性能连续SiC 纤维增韧补强SiC 陶瓷基复合材料( SiC/SiC) 具有耐高温、低密度、抗氧化、耐腐蚀等突出的优点, 其主要应用领域有: 推重比10 以上航空发动机的陶瓷基复合材料热端及测温保护部件; 先进坦克用发动机热端部件; 液体火箭发动机和冲压发动机热结构件; 跨大气层飞行器的高温和中温防热部件; 核聚变第一壁材料等。
我国目前面临对现有航空发动机减重和新型高推重比航空发动机的研究, 对SiC/SiC 提出了明确急需。
SiC纤维材料性质、制备方法、应用
2.4超微粉体挤压纺丝法
超微粉体掺混纺丝法[]是制备连续SiC纤维的经典方法，是将超微SiC粉、粘结剂和烧结助剂等混合后挤压纺丝，高温烧结而成。英国ICI公司用0.1μm—2.0μm微粉，PVAc作粘结剂，B和Al2O3作烧结助剂，混合纺丝后高温烧结制得SiC纤维，其强度为1．6 GPa。Si也可用作烧结助剂，并能降低烧结温度到1800℃。以上四种工艺方法制备的碳化硅纤维性能的比较见下表：
碳化硅纤维
材料与化学工程学院无机非金属材料工程1班13461001陈成
摘要碳化硅纤维在就近几年发展的较为迅速，广泛地应用于人们的生活、航天、军事等多种领域，这和碳化硅纤维所具有的优异的特性是离不开的。在形态上有晶须、异芯纤维和先驱体纤维三种。本文主要介绍碳化硅纤维的性质、制备工艺、应用以及展望。
关键词SiC纤维材料性质、制备方法、应用
3.2用作树脂基复合材料碳化硅纤维可与环氧等树脂复合，制作优异的复合材料，其性能见下表。这种复合材料抗弯曲冲击强度是碳纤维复合材料的2倍，它的剪切强度与碳纤维/环氧树脂复合材料相近。例如，喷气式发动机涡轮叶片，直升机螺旋桨，飞机与汽车构件等。
碳化硅纤维/环氧树脂复合材料的性能
表格3
抗张强度
1500MPa
中国科学院沈阳金属研究所石南林等[]首次采用一种新型的射频加热装置研究了在直径12μm的钨丝载体上，连续沉积制得直径100μm，连续长度大于1km，室温抗张强度大于等于3200MPa，抗张模量大于等于400GPa，并带有富碳涂层或氧化物涂层的SiC纤维；并且对射频加热CVD法多相物理化学过程中的反应气体配比、流量和浓度、沉淀温度及原材料质量控制等工艺进行了较系统的研究。
高温性能好。碳化硅纤维具有卓越的高温性能，碳化硅增强复合材料可提高基体材料的高温性能，比基体金属有更好的高温性能。
碳化硅纤维制备工艺有哪些？
碳化硅纤维制备工艺有哪些？碳化硅纤维是一种高性能陶瓷材料，从形态上分为晶须和连续碳化硅纤维，具有高温耐氧化性、高硬度、高强度、高热稳定性、耐腐蚀性和密度小等优点，在航空航天、军工武器等领域备受关注。
碳化硅纤维的制备方法主要有三种，分别是先驱体转化法、化学气相沉积法（CVD)和活性炭纤维转化法：先驱体转化法先驱体转化法由日本东北大学矢岛教授等人于1975年研发，主要包括先驱体合成、熔融纺丝、不熔化处理与高温烧结四大工序，是目前比较广泛的一种方法，技术相对成熟、生产效率高、成本低，适合于工业化生产。
先驱体转化法制备原理是将含有目标元素的高聚物合成先驱体——聚碳硅烷（PCS)，再将先驱体纺丝成有机纤维，然后通过一些列化学反应将有机纤维交联成无机陶瓷纤维。
先驱体转化法制备碳化硅纤维工艺流程随着碳化硅纤维制备工艺的改善，目前已经形成了三代产品。
第一代碳化硅纤维是以日本碳公司生产的Nicalon 200和Tyranno LOX-M为代表，由于在其制备过程中引入了氧，纤维中的氧质量分数为10%～15%，在高温下碳化硅纤维的稳定性变差，影响了纤维在高温环境下的强度和弹性模量。
为改善该问题研制了第二代碳化硅纤维，以日本碳公司的Hi-Nicalon与宇部兴产公司的Tyranno LOX-E、Tyranno ZM和Tyranno ZE为代表，通过在无氧气氛中采用电子辐照对原纤维进行不熔化处理来降低碳化硅纤维中的氧含量，从而保障其在高温环境下的稳定性。
为满足航空和军工领域对高温材料性能的更高要求，日本和美国分别开发了第三代碳化硅纤维，以日本碳公司的Hi-Nicalon S、宇部兴产公司的Tyranno SA以及美国道康宁公司的Sylramic纤维为代表，第三代碳化硅纤维中的杂质氧、游离碳含量进一步降低，接近碳化硅的化学计量比。
国外3代碳化硅纤维的基本情况我国对高性能连续碳化硅纤维产品的研究始于上世纪 80年代，经过 30 余年的发展，目前已经实现了多项关键技术的实质性突破，但与日本、美国等国家还存在一定差距。
【精品文章】连续SiC纤维制备工艺及功能化研究概况
连续SiC纤维制备工艺及功能化研究概况
连续SiC纤维是高推重比航空发动机重要的耐高温、低密度热结构材料，在航空用陶瓷基复合材料中具有不可替代的地位；同时在民用领域如冶金高温碳套、柴油发动机废气处理、隔热高温微粒过滤材料等均也有着广泛应用；此外，碳化硅纤维在军事领域也有极为重要的应用。
碳化硅纤维商业价值巨大，任谁都想分得一杯羹，但高傲如它，不是随随便便就能被制造出来的，不信你看。
图Sylramic™SiC Fiber
自1975年Tohoku大学Yajima教授开创先驱体转化法制备连续SiC纤维方法以来，先驱体转化法一直是制备连续SiC纤维的最主要方法。
在产业化方面，日本碳素有限公司于1983年实现了SiC纤维工业化生产，直至现在日本已工业化生产的碳化硅纤维至少发展了三代，其第三代碳化硅纤维在1300至1800℃的空气中仍然具有良好的热稳定性。
然而，经过了多年的发展，当前国际上只有日本和美国等寥寥无几的国家掌握该技术核心。
由于在军事领域具有重要的应用前景，SiC纤维一直是日美等国长期以来一直对我国的技术封锁和禁运品。
尽管相比于成熟的碳化硅纤维商品而言，我国碳化硅纤维产品是缺乏竞争力的，但就小编看来，在技术封锁，设备封锁的大环境下，被迫“闭门造车”的我们所取得的成果也是还行吧。
一、连续SiC纤维制备技术概况
制备SiC纤维主要有4种方法：先驱体转化法(Polymer-Derived,PD)、化学气相沉(ChemicalVaporDeposition,CVD)法、活性碳纤维转化法和超微细粉高温烧结法，其中，只有先驱体转化法(PD)和化学气相沉积法(CVD)实现了。
碳化硅--复合材料、
复合材料姓名：黄福明学号：2015141421022 专业：金属材料工程碳化硅增强体碳化硅纤维是典型的以碳和硅为主要成分的陶瓷纤维，在形态上有晶须和连续纤维两种。
作为先进复合材料最重要的增强材料之一，它具有高温耐氧化性、高硬度、高强度、高热稳定性、耐腐蚀性和密度小等优点。
与碳纤维相比，碳化硅纤维在极端条件下也能够保持良好的性能，故而在航空航天、军工武器装备等高科技领域备受关注，常用作耐高温材料和增强材料。
此外，随着制备技术的发展，碳化硅纤维的应用逐渐拓展到高级运动器材、汽车废烟气除尘等民用工业方面。
一、碳化硅纤维的制备方法碳化硅纤维的制备方法主要有先驱体转化法、化学气相沉积法（CVD)和活性炭纤维转化法三种。
三种制备方法各有优缺点，而且使用不同制备方法得到的碳化硅纤维也具有不同的性能。
1、先驱体转化法先驱体转化法是由日本东北大学矢岛教授等人于1975年研发，包括先驱体合成、熔融纺丝、不熔化处理与高温烧结4大工序。
先驱体转化法制备碳化硅纤维需要先合成先驱体——聚碳硅烷（PCS)，矢岛教授以二甲基二氯硅烷等为原料，通过脱氯聚合为聚二甲基硅烷，再经过高温（450 ～500℃）分解处理转化为聚碳硅烷纤维（PCS），，采用熔融法在250 ～350℃下将PCS纺成连续PCS纤维，然后经过空气中约200℃的氧化交联得到不熔化聚碳硅烷纤维，最后在惰性气氛或高纯氮气保护下1300℃左右裂解得到碳化硅纤维。
先驱体转化法制备原理其实就是将含有目标元素的高聚物合成先驱体，再将先驱体纺丝成有机纤维，然后通过一系列化学反应将有机纤维交联成无机陶瓷纤维。
随着碳化硅制备技术的不断改进，逐渐形成了 3代碳化硅纤维。
第1代碳化硅纤维是以矢岛教授研发的方法制备而成。
由于在制备过程中引入了氧，纤维中的氧质量分数为10%～15%，在高温下碳化硅纤维的稳定性变差，影响了纤维在高温环境下的强度和弹性模量。
因此，为改善这个问题研制初了第 2代碳化硅纤维。
碳化硅纤维的特点与应用
碳化硅纤维的特点与应用
碳化硅纤维是一种独特的复合材料，是将硅纤维和碳元素结合起来制成的。
它是由超细金属纤维组成的超强力、超细、超轻质的纤维材料。
碳化硅纤维具有优越的机械性能、耐腐蚀性能、热稳定性能和电学性能，是一种非常受欢迎的高性能材料。
碳化硅纤维的主要特征包括：高模量、高强度、低温度周围变形特性、高热稳定性、优良的电学性能和良好的耐腐蚀性。
它的高强度在一定温度和应变下保持较高，而且吸收热量也很少。
此外，它具有良好的光学性能，如低折射率、良好的红外透射性能和均匀表面光学特性。
碳化硅纤维的应用比较广泛，一般用于飞机外壳、航空航天、医疗设备和军事设备等。
它也可以用于生产的部件的断裂检测，以辨识机械性能指标，以及用于制冷、制冷系统以及其他仪器和仪表的防护。
此外，碳化硅纤维还用于防爆设备，如压缩机、摩托车等。
它甚至可以用于制造卫星及其元件，因为它具有良好的电磁屏蔽性能和耐高温性。
总之，碳化硅纤维具有优越的机械性能、耐腐蚀性能、热稳定性能和电学性能，它的应用范围也非常广泛。
由于其多功能性、耐脆性和非常出色的机械性能，其在航空航天、军事工程和其他领域的应用越来越广泛。
先驱体法制备连续SiC纤维的特性及其应用
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第３ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＯ卷 第 ６期
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334碳化硅纤维的制备
334碳化硅纤维的制备碳化硅纤维是一种高强度、高模量、耐高温的纤维材料，具有优异的力学和热学性能，被广泛应用于航空航天、高温高压设备等领域。
本文将详细介绍碳化硅纤维的制备方法。
碳化硅纤维的制备方法可以分为化学气相沉积法（CVD法）和热解聚合物前驱体法（HTP法）两种。
化学气相沉积法是将硅源和碳源的气体在高温下反应生成碳化硅纤维。
制备过程中，首先需要制备气相反应物，例如硅源可以选择氯化硅（SiCl4）、硅烷（SiH4）等，碳源可以选择甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）等。
然后，在高温反应炉中，将反应物注入，使其在催化剂的作用下发生气相反应，生成碳化硅纤维。
制备过程中，需要控制反应温度、流量和时间等参数，以获得理想的碳化硅纤维。
热解聚合物前驱体法是通过热解聚合物预体的热解和碳化过程制备碳化硅纤维。
该方法的制备过程相对复杂，首先需要选择合适的聚合物作为前驱体，常用的有聚甲硅氧烷（polymethylsiloxane，简称PMPS）、聚硅氧烷等。
然后，将聚合物前驱体加热至高温，使其发生热解和碳化反应，生成碳化硅纤维。
制备过程中，需要控制加热温度和时间，以及选择合适的助剂来改善纤维的力学性能。
碳化硅纤维的制备过程中，还需要注意以下几点。
首先，需要选择合适的催化剂或助剂，以提高纤维的结晶程度和力学性能。
其次，需要控制制备过程中的温度和压力等参数，以获得理想的纤维结构。
同时，还需要考虑纤维的后续处理，例如热处理、表面处理等，以获得更好的性能。
总之，碳化硅纤维的制备方法包括化学气相沉积法和热解聚合物前驱体法。
两种方法各有优劣，可以根据具体需求选择适合的方法。
在制备过程中，需要控制反应条件和选择合适的助剂，以获得理想的碳化硅纤维性能。
未来，随着材料科学的进步，碳化硅纤维的制备方法和性能还将不断改进，为各个领域的应用提供更多可能性。
碳化硅纤维
聚碳硅烷性能特点：本产品是以碳—硅键为主链，含活泼的Si—H键的有机硅聚合物，通常为淡黄色玻璃状固体。
纯度高，含氧量低，可以在一定范围内调控分子量以适应不同的用途，加热可熔，可以溶于常用的有机溶剂。
主要用途：1）陶瓷纤维的先驱体：制备以碳化硅纤维为代表的高温抗氧化陶瓷纤维。
2）陶瓷涂层：将聚碳硅烷以溶液方式涂于金属、陶瓷、石墨等基体材料或构件表面，经干燥、交联、高温无机化后形成陶瓷涂层。
3）陶瓷多孔材料或泡沫体：制备高渗透性、高比表面积、高反射性能、较好的绝缘性能陶瓷多孔体。
4）陶瓷微粉：其粒径小（可达纳米—微米级）5）无机材料粘结剂：聚碳硅烷熔体或溶液可作为陶瓷粘结剂的主要成分。
6）陶瓷基复合材料：聚碳硅烷制备碳化硅基复合材料基体，制备碳—陶、陶—陶复合材料。
聚二甲基硅烷聚二甲基硅烷是一种主链由硅原子组成的高分子材料。
由于Si的低电负性并具有3d空轨道，因此，电子可沿着51—Si主链广泛离域，从而使聚二甲基硅烷具有光电导、三阶非线性光学、光致发光和电致发光等一些特性，在光电导、发光二极管、非线性光学材料等方面有广阔的应用前景，这也是它引起人们广泛关注的重要原因。
聚二甲基硅烷的应用（1）制备SiC陶瓷。
（2）作为烯烃聚合的引发剂。
（3）作为光电导及电荷转移复合物材料。
（4）作为高分辨光致抗蚀剂。
（5）作为非线性光学材料。
（6）制造发光二极管。
（7）开发新型光记忆材料。
（8）聚二甲基硅烷在其他光电材料中也得到了广泛应用。
近年来，聚二甲基硅烷膜用于接触式扫描探针显微镜（SPM）纳米平板印刷术，其优点在于在样品成型时具有更高的溶解度和更少的辐射损失。
聚二甲基硅烷作为一种新型功能高分子材料，对其进行研究不论是理论上还是实践上都有重要的意义，聚二甲基硅烷化学已成为有机硅领域中的一个热点，对它的研究十分活跃。
随着研究的不断深入，聚二甲基硅烷有望在许多领域里得到更为广泛的应用。
纳米碳化硅微粉性能特点碳化硅粉体纯度高、粒径小[30nm~几微米(可控)]、分布均匀，比表面积大、表面活性高，松装密度低，具有极好的力学、热学、电学和化学性能，即具有高硬度、高耐磨性和良好的自润滑、高热传导率、低热膨胀系数及高温强度大特点。
SiC材料的制备与应用
SiC材料的制备与应用摘要:本文主要介绍了SiC材料的制备方法，通过不同制备的方法获得不同结构的SiC，其中主要有α-SiC、β-SiC和纳米SiC。
并介绍了SiC材料在材料中的应用。
关键词：α-SiC；β-SiC；纳米SiC；前言：SiC 是人造强共价健化合物材料, 碳化硅又称金钢砂或耐火砂。
碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。
目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。
2、SiC粉末的合成方法及应用：2.1 Acheson法生产SiC的进展经过百年发展, 现代SiC 工业生产仍采用的是Acheson 间歇式工艺。
这是工业上采用最多的合成方法，即用电将石英砂和焦炭的混合物加热至2500℃左右高温反应制得。
因石英砂和文章拷贝于华夏陶瓷网焦炭中通常含有Al和Fe等杂质，在制成的SiC中都固溶有少量杂质。
其中，杂质少的呈绿色，杂质多的呈黑色。
目前SiC 冶炼炉改进处于: ①炉体规模增大; 老式冶炼炉长为5～10m ,现在可长至25m ,装料高达以千吨计; ②送电功率增大:现在冶炼炉功率多在3000至7000kW 之间,功率在12 ,000kW的超大型冶炼炉已在我国宁夏北方碳化硅公司正常运行; ③电源由交流改为直流,保证了电网安全和稳定,操作更方便。
工业SiC 生产耗能高、对环境和大气有污染,且劳动量大。
因此欧美发达国家尽管SiC 用量不断增大,但生产持续降低,代以从国外进口,同时加大了高性能SiC 材料的开发力度。
中国、巴西和委内瑞拉等发展中国家的初级SiC 产量已占全世界的65 %以上。
传统的SiC 冶炼炉主要不能完全解决以下环境问题:(1) CO2 、SO2 和扒墙时产生的SiC 粉尘的污染。
(2) 解决原料闷燃放出的臭气和石油焦的挥发份,尤其是燃烧时或燃烧后及扒墙时产生的SO2 、H2S 和硫醇类等含硫物质和CO 气体带来的环境问题。
碳化硅纤维的制造、性能及应用
碳化硅纤维的制造、性能及应用第二十六卷第四期2001年8月高甜拉讦谁白庄胃)Hi-TechFiber&ApplicationV o1.26.No.4Aug.,2001碳化硅纤维的制造,性能及应用碳化硅纤维是重要的高科技纤维之一,其英文名为SiliconCarbidefibers.日文名为炭化,素纤维.化学式为si—c或sj—c—o.该纤维是由日本东北大学金属材料研究所矢岛圣使教授于1975年发明的,然后,日本碳公司承接新技术发展事业团的委托于1989年实现工业化,并以商品名"尼卡纶(:口,,英文为Nicalon)"开始销售.因碳化硅纤维具有高强度,高模量,耐高温,抗腐蚀,易加工织布,编甥等特性,所以已在尖端科技领域,例如航空航天,火箭发动机,核聚变炉等方面展开应用.今后,期待往民品方向应用,诸如汽车废烟气收尘,高效率燃气发电机耐热部件等扩展使用.1碳化硅纤维的主要生产方法及品级一种方法是采用有机硅聚合物先驱体制造碳化硅纤维方法:另一种方法是CVD法制造碳化硅纤维.先驱体法即首先将有机硅化合物原料制成聚碳硅烷,然后经熔融拉丝,不熔化处理而烧结成为碳化硅纤维.CVD法即采用微细的钨丝或碳纤维细丝等为芯线作为载体,使有机硅烷等化合物在氮气流中,在灼热的芯线表面进行反应,裂解,并沉积于芯线表面上而制成碳化硅纤维,因含有不同材质的芯线,所以是一种复合纤维.关于碳化硅纤维的品级与性能,现仅对日本碳公司的产品予以简介.日本碳公司生产的碳化硅纤维主要有3个品级,即二力口,,,二才口(高级碳化硅纤维),,,二才口S型其中,;口>级碳化硅纤维在制造过程中采用空气熟氧化.产生si—o—si交联.使其不熔化,引入了氧原子同sj原子牢固结合, 烧结后氧残留在纤维中,当受到1300"C左右的高温,氧同游离的碳发生反应.变成一氧化碳而脱离,使纤维结构产生缺陷.导致纤维在高温状态下性能劣化.因此该品级碳化硅纤维使用温度为1200℃以下为宜.为了提高碳化硅纤维耐热问题,日本碳公司又同日本原子能研究所及大阪府立大学共同合作开发出,,:口级碳化硅纤维.其特点是.在纤维制造过程中不进行热空气氧化,而是在惰性气体(如氮)环境下使用电子束照射,可进行批量生产.据介绍.这个品级碳化硅纤维中氧含量可降至1%以下,耐热温度可超过1500℃,纤维中CtSi原子比为1.39.,,:口>S型是日本碳公司开发的性能更好的碳化硅纤维.在该纤维制造过程中.采用氢气处理经电子束照射的碳化硅不熔化纤维,这样使纤维中过剩的碳与氢反应而除去.纤维中C/Si原子比接近于1.0.带来的效果是碳化硅纤维的密度与弹性模量都增加了.据介绍,,=口,S型碳化硅纤维中CtSi原子比为1.05,现已进行商业性生产.并在国内外销售.该品级纤维适用于超高温陶瓷复合材料的增强纤维品质需要.以上3种品级碳化硅纤维价格都很昂贵,价格都在l3万日元/kg以上.随着碳化硅纤维在各个领域扩展使用,价格将会降下来2日本碳公司所产碳化硅纤维的一般性能日本碳公司所产碳化硅纤维有如下特点, (1)质量轻,强度好,模量高;(2)因其耐热性与耐氧化性优异,所以即使在高温大气中仍能保持高强度,高模量i(3)纤维细而柔软叉富有弹性,可适用于加工布类,编织物,毡,垫等各种形态连续纤维制品;(4)化学稳定性极好;(5)对树脂,金属,陶瓷等适应性很强.是纤维增强树脂(FRP),纤维增强金属(FRM),纤维增强陶瓷(FRC)等复合材料的优异增强材料.日本碳公司所产3个品级碳化硅连续纤维一般性能如表1所示.从表1来看.3个品级的碳化硅纤维单丝直径都为l412m的连续纤维,每根纱线的单丝根数都为500根."4:身口品级碳化硅纤维的氧含量为O.5mass%及以下.拉伸强度与:ja品级碳化硅纤维大致相同,弹性模量较高.,,:力口,S型碳化硅纤维虽然拉伸强度低于前3个品级,但弹性模量很高,纤维中氧含量仅为0.2mass%.这样使其耐高温蠕变性和耐氧化性也相应提高.S型品级能满足超高温陶瓷基复台材料用增强纤维品质的要求. 3碳化硅纤维的用途碳化硅纤维由于自身的优异性能可用作高温耐热材料,树脂,金属,陶瓷基复合材料的增强剂等.3.1用作高温耐热材料碳化硅纤维可用作耐高温传送带,金属熔体过滤材料,高温烟尘过滤器,汽车尾气收尘过滤器等.例如.日本东京都采用碳化硅纤维毡过滤器用于柴油汽车排放烟尘收集装置( DPF).据说.随着环保事业的强化.防止公害条例的制定,需求碳化硅纤维量将要增加.3.2用作树脂基复合材料碳化硅纤维可与环氧等树脂复合,制作优异的复合材料.例如,喷气式发动机涡轮叶片.直升机螺旋桨,飞机与汽车构件等.3.3用作金属基复合材料碳化硅纤维可与金属铝等复合,具有轻质,耐热,高强度,耐疲劳等优点.可用作飞机,汽车,机械等部件及体育运动器材等.3.4用作陶瓷基复合材料采用碳化硅纤维增强陶瓷(CMC),因为它比超耐热合金的质量轻,具有高温耐热性,并显着地改善了陶瓷固有的脆性.所以CMC 可用作宇宙火箭,航空喷气式发动机等耐热部件以及高温耐腐蚀化学反应釜材料等.根据美国NASA的评价,J,:女口碳化硅复合材料在1200℃下.可用作超高温耐热结构材料.第二代超高速运输飞机发动机部第五期科普之窗一37.件及核聚变炉防护层材料等.4碳化硅纤维其他品种发展动向除上述介绍的碳化硅纤维之外,世界有关科技人员还将某些金属引入纤维结构之中.开发出像si—Ti—c—O,si—zn—c—O,si～M—c—O,si—AI—c—o等含金属的碳化硅纤维.据说,采用铝置抉_ri的sj—Al—c—o纤维经进行高温处理的sA纤维有很高的高温强度,非常引人注目,即使在高达2000℃下,其强度降低很少.展望21世纪,将是高科技纤维材料大显神通的时代,相信在世界科技工作人员的努力下,碳化硅纤维的性能,品质将会改善与提高,产量,用量将会增加,成本也将会下降人们期待碳化硅纤维材料今后不仅在尖端科技领域,而且在民品领域也将逐步扩展使用.近年来,我国有关科技人员也为发展碳化硅纤维事业积极奋斗,如中国科学院金属研究所,国防科技大学等单位,在研制,开发碳化硅纤维方面,作出可喜的成绩(南京玻纤院毕鸿章)欢迎订阅《高斜丝讦谁与应用》杂志《毫辩挂讦谁与商月)》创刊于1976年,是我国高科技纤维及其新材料领域唯一综合性大型科技期刊.本刊绸委会由国家科技部等有关部委,高校和科研院所的有关领导,专家,学者组成,使本刊集权威性,政策性,学术性,创新性和指导性为一体.《高科挂讦谁与序用》设有【专家论坛l,【专题综述】,【考察报告l,【技术讲座】,【新产品新材料l,【新技术新工艺】,【信息动态l等主要专栏,以最快速度报道国内外高科技纤维研究,发展的前沿动态和趋势;全方位论遗和揭示高科技纤维及其新材料在各个领域研究,应用,开发的现状和前景;交流和促进高科技纤维及其新材料,新技术在技术创新和工业化生产方面的惰报雷息.本刊可供各相关领域的官产,学,研等方面的领导,企业家,科技人员,院校师生和广大技术工人参阅,收藏;敬请海内外专家,学者和工程技术人员为本刊撰稿.《高科挂讦谁与应用》经国家科技部拙准,国内外公开发行,国际标准刊号ISSN1007?9815.国内统一刊号CN11—3926EFQ,广告许可证京朝工商广字第0193 号,六16开本,全年订价60元(含邮资).欢迎读者通过邮局直接汇款至本刊编辑部订阅,诚邈国内外客商在本刊刊载广告.编辑部地址:浙江富阳巨利路25号邮编:311400电话:(0571)6337323663382369传瞧:63372466电子信箱:**********.zj.CI3。
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3.在最近几年得到了比较大的发展，
4.但这样的材料仍有许多特性等待着挖掘，碳化硅纤维的应用也会更加广泛。
参考文献
碳化硅纤维/铝复合材料的一般特性
表格4
抗张强度
800MPa
弹性模量
E1
130GPa
E2
88GPa
弯曲强度
1200MPa
弯曲模量
E1
113GPa
E2
83GPa
泊松比
0.31
热膨胀系数
0°方向
8.9×10-6℃-1
90°方向
25×10-6℃-1
密度
2650㎏/㎥
3.4用作陶瓷基复合材料采用碳化硅纤维增强陶瓷(CMC)，可以大大提高陶瓷的耐冲击强度。例如Si3N4陶瓷中，加入6%的碳化硅纤维，强度可提高55%。即使在垂直方向，强度也提高20%左右。碳化硅纤维增强玻璃，也已经得到极大的成功，其性能见下表。由表可知，碳化硅纤维增强复合材料在高温下也有极高的弯曲强度，特别是碳化硅纤维增强硅酸锂铝玻璃复合材料，其冲击强度大为提高，缺口冲击强度实验值比Si3N4陶瓷高50倍，即使无缺口冲击强度试验值也比后者高出4.5倍。正式因为它比超耐热合金的质量轻，具有高温耐热性，并显著地改善了陶瓷固有的脆性，所以CMC可用作宇宙火箭、航空喷气式发动机等耐热部件以及高温耐腐蚀化学反应釜材料等。
3.1用作高温耐热材料碳化硅纤维既有优异的力学性能，又有耐高温、耐腐蚀、耐辐射的性能，因此，是一种理想的耐热材料。碳化硅纤维可用作耐高温传送带、金属熔体过滤材料、高温烟尘过滤器、汽车尾气收尘过滤器等。例如，日本东京都采用碳化硅纤维毡过滤器用于柴油汽车排放烟尘收集装置(DPF )。据说，随着环保事业的强化，防止公害条例的制定，需求碳化硅纤维量将要增加。
碳化硅纤维单向增强各种玻璃的机械强度
表格5
玻璃种类
硼硅酸玻璃
硅酸盐玻璃
硅酸锂铝玻璃（LAS）
SiC纤维体积含量/%
35
50
35
50
温度
室温
470
800
506
600
600℃
620
940
800℃
800
1000℃
700
850
弯曲模量（GPa，室温）
100
118
102
149
展望
1.随着航天和航空工业的发展，
优良的抗疲劳和抗蠕变性。碳化硅纤维增强复合材料有较好的界面结构，可有效地阻止裂纹扩散，从而使其具有优良的抗疲劳和抗蠕变性能。
较好的导热和导电性。碳化硅增强金属基复合材料保持了金属材料良好的导热和导电性，可避免静电和减少温差。
耐辐照性能和吸波性能好。碳化硅材料是良好的吸波材料。在通量为3.2×1010中子/s的快中子辐照1.5/h，或者用能量为105eV数量级、200ns的强脉冲γ射线照射下，碳化纤维强度均无明显降低。
目录
1、SiC纤维材料性质1
2．SiC纤维制备方法1
2.1化学气相沉积法1
2.2先驱体转换法2
2.3活性炭纤维转化法2
2.4超微粉体挤压纺丝法3
3.SiC纤维的用途3
3.1用作高温耐热材料3
3.2用作树脂基复合材料3
3.3用作金属基复合材料4
3.4用作陶瓷基复合材料4
1、SiC纤维材料性质[]
比强度和比模量高。碳化硅复合材料包含35％～50％的碳化硅纤维，因此有较高的比强度和比模量，通常比强度提高1～4倍，比模量提高1～3倍。
碳化硅纤维
材料与化学工程学院无机非金属材料工程1班13461001陈成
摘要碳化硅纤维在就近几年发展的较为迅速，广泛地应用于人们的生活、航天、军事等多种领域，这和碳化硅纤维所具有的优异的特性是离不开的。在形态上有晶须、异芯纤维和先驱体纤维三种。本文主要介绍碳化硅纤维的性质、制备工艺、应用以及展望。
关键词SiC纤维材料性质、制备方法、应用
不同工艺制备碳化硅纤维性能比较[]
表格2
工艺
品名
密度/g·cm-3
直径/μm
抗拉强度/GPa
抗拉模量/GPa
CVD
SCS-6
3.0
142
4.48
430
PIP
Nicalon NL-500
2.5
14
3.0
220
活性炭纤维转化
-
2.1
20
1.0
180
粉体挤压纺丝
-
-
300
1.6
-
3. SiC
碳化硅纤维由于自身的优异性能可用作高温耐热材料，树脂、金属、陶瓷基复合材料的增强材料等。
未来CMC的耐温性对SiC纤维的使用温度提出了更高的要求，提高SiC纤维的使用温度的关键在于抑制高温下SiC晶粒长大和晶相转变，降低SiC纤维中O的含量。抑制高温下SiC晶粒长大的有效方法是调整聚碳硅烷先驱体的Si/C比例，控制SiC纤维中Si，C元素含量，据报道SiC纤维的最佳化学计量式为Si1C1.1纤维中存在少量的剩余C，由于处于晶界的C能阻碍晶界的移动，从而有利于抑制晶粒长大，提高纤维的耐温性。另外，要提高纤维的高温热化学稳定性，必须设法降低纤维中O的含量，减少高温下小分子物质的产生，解决这一问题的方法有3种：一是避开空气不熔化处理过程，在制备全过程中尽量减少O的引入；二是加入烧结助剂，高温烧结除去Si—C一O纤维中的O并使纤维致密化；三是不经不熔化处理过程而直接制得SiC纤维。
弹性模量
130GPa
弯曲模量
120GPa
层间Байду номын сангаас切强度
120MPa
压缩强度
1800MPa
热膨胀系数
0°方向
2.6×10-4℃-1
90°方向
2.0×10-4℃-1
密度
2.0×103㎏/㎥
3.3用作金属基复合材料碳化硅纤维可与金属铝等复合，碳化硅纤维/铝复合材料通常是用熔态金属模压方法制得。一般使用的纤维体积分数为30%～40%，抗张强度可达600MPa～800MPa左右。具有轻质、耐热、高强度、耐疲劳等优点，其性能见下表。可用作飞机、汽车、机械等部件及体育运动器材等。
碳化活化SiO2
——→——→——→——→
氮气
——→
1600℃
2.4超微粉体挤压纺丝法
超微粉体掺混纺丝法[]是制备连续SiC纤维的经典方法，是将超微SiC粉、粘结剂和烧结助剂等混合后挤压纺丝，高温烧结而成。英国ICI公司用0.1μm—2.0μm微粉，PVAc作粘结剂，B和Al2O3作烧结助剂，混合纺丝后高温烧结制得SiC纤维，其强度为1．6 GPa。Si也可用作烧结助剂，并能降低烧结温度到1800℃。以上四种工艺方法制备的碳化硅纤维性能的比较见下表：
高温性能好。碳化硅纤维具有卓越的高温性能，碳化硅增强复合材料可提高基体材料的高温性能，比基体金属有更好的高温性能。
尺寸稳定性好。碳化硅纤维的热膨胀系数比金属小，仅为(2.3～4.3)×10-6/℃，碳化硅增强金属基复合材料具有很小的热膨胀系数，因此也具有很好的尺寸稳定性能。
不吸潮、不老化，使用可靠。碳化硅纤维和金属基体性能稳定，不存在吸潮、老化、分解等问题，保证了使用和可靠性。
3.2用作树脂基复合材料碳化硅纤维可与环氧等树脂复合，制作优异的复合材料，其性能见下表。这种复合材料抗弯曲冲击强度是碳纤维复合材料的2倍，它的剪切强度与碳纤维/环氧树脂复合材料相近。例如，喷气式发动机涡轮叶片，直升机螺旋桨，飞机与汽车构件等。
碳化硅纤维/环氧树脂复合材料的性能
表格3
抗张强度
1500MPa
2.3活性炭纤维转化法
活性炭纤维转化法原理比较简单：利用气态的SiO与多孔活性炭反应便转化生成了SiC。该法制备SiC纤维成本低、过程简单。活性炭纤维转化法制备SiC纤维包括三大工序[]：①活性炭纤维制备；②在一定真空度的条件下，在1200℃—1300℃的温度下，活性碳纤维与SiO2发生反应而转化为SiC纤维；③在氮气气氛下进行热处理(1600℃)。其工艺路线见下图：
此外，它还具有热变形系数小、光学性能好、各向同性、无毒、能够实现复杂形状的近净尺寸成型等优点，因而成为空间反射镜的首选材料。
2．SiC纤维制备方法[]
2.1化学气相沉积法
化学气相沉积法（CVD）早期制备纤维常用的方法是一种借助空间气相化学反应在衬底表面上沉积固态薄膜的工业方法。即在连续的钨丝或者碳丝芯材上沉积碳化硅。通常在管式反应器中用水银电极直接采用直流电或射频加热，把基体芯材加热到1200℃以上，通入氯硅烷和氢气的混合气体，经过反应裂解为碳化硅，并且沉积在钨丝或者碳丝表面。
中国科学院沈阳金属研究所石南林等[]首次采用一种新型的射频加热装置研究了在直径12μm的钨丝载体上，连续沉积制得直径100μm，连续长度大于1km，室温抗张强度大于等于3200MPa，抗张模量大于等于400GPa，并带有富碳涂层或氧化物涂层的SiC纤维；并且对射频加热CVD法多相物理化学过程中的反应气体配比、流量和浓度、沉淀温度及原材料质量控制等工艺进行了较系统的研究。
CVD法碳化硅的性能
表格1
性能
牌号
SCS-6
SCS-9A
SCS-ULTRA
直径/μm
140
74~84
140
密度/g·cm-3
3.0
2.8
3.0
截面形状
圆
圆
圆
拉伸强度/MPa
3450
3450
6210
拉伸模量/GPa
380
307
415
热膨胀系数/10-6·℃-1
2.3
4.3
2.2先驱体转换法[]
1975年日本东北大学矢岛教授在实验室制备出了碳化硅纤维,开创了从聚碳硅烷出发制备碳化硅纤维的新方法[]。先驱体转换法（PIP）是以有机聚合物为先驱体，利用其可溶、可熔等特性成型后，经过高温热分解处理，使之从有机化合物转变为无机陶瓷材料的方法。用该方法制备碳化硅纤维可分为聚碳硅烷合成、熔融纺丝、不熔化处理、高温烧成四大工序，即首先由二甲基二氯硅烷脱氯聚合为聚二甲基硅烷(PDMS)，再经过高温(450～500℃)热分解、重排、缩聚转化为聚碳硅烷(PCS)；PCS在多孔纺丝机上熔纺成500根一束的连续PCS纤维．再经过空气中约200℃的氧化或电子束照射得到不熔化PCS纤维；最后在高纯氮气保护下1 000℃以上高温处理便得到SiC纤维。该方法与化学气相沉积法(CVD法)制备的连续SiC纤维相比，具有适合工业化、生产效率高、成本较低的优点，且所制得的SiC纤维直径细，可编织性好、可成型复杂构件、可改变制备条件获得不同用途的纤维，纤维性能及成本均有进一步改善的前景。目前，通过先驱体法制备的连续SiC纤维——Nicalon、Tyranno已经商品化。在树脂基、金属基与陶瓷基复合材料方面已经开展了大量的应用研究。但其很难满足航空发动机、航天飞行器等对材料提出的更高性能要求。因此，高性能SiC纤维向低氧含量、近化学计量比方向发展，以适应耐高温性能不断提高的要求。