材料研究学报

作者：邵萌萌, 陈招科, 熊翔, 曾毅, 王铎, 王徐辉

单位：中南大学粉末冶金研究院 轻质高强结构材料国家级重点实验室 长沙 410083

关键词：复合材料,C/C-ZrC-SiC,离子辐照,晶格缺陷,非晶化,微观力学性能

基金：总装重点实验室基金(6142907200301);军委装备发展部装备项目中心项目(6142912180202)

用强度为2 MeV的Si2+离子对C/C-ZrC-SiC复合材料进行室温辐照，使用掠入射X射线衍射、拉曼光谱、透射电子显微分析、扫描电子显微分析和纳米压痕等手段研究了辐照前后C/C-ZrC-SiC复合材料的晶体结构、晶格损伤、微观组织结构、表面形貌及显微力学性能的变化。结果表明：Si2+离子辐照后SiC晶格中产生的应力使晶格膨胀，而ZrC晶格未发生膨胀；辐照后SiC的拉曼峰宽化和偏移在Si-C区域形成新峰，离子辐照诱导ZrC出现的碳空位使其具有拉曼活性，从而出现特征峰；辐照后C/C-ZrC-SiC复合材料的表面形貌没有显著的变化，而ZrC和SiC中碳的原子含量分别提高了37.93%和13.03%；辐照使ZrC中出现大量的间隙缺陷团簇和SiC部分非晶化，且在ZrC与SiC晶粒的交界处出现完全非晶化区域；碳纤维中碳相的ID/IG值与石墨微晶的层面间距增大，热解碳的层状结构被破坏逐渐呈无序化；ZrC、SiC和碳纤维的纳米硬度和弹性模量增大，ZrC的变化最小表明其具有更高的稳定性。

来源：2023年第6期

《材料研究学报》期刊编辑部

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