《表2 M40J炭纤维和在1 350℃保温反应1 h、3 h、5 h制得的SiC层包覆炭纤维的质量残留率》

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《常压微氧环境下炭纤维表面原位生长SiC层及其氧化行为研究》

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图7为M40J炭纤维和1 350℃分别保温反应1 h、3 h和5 h后SiC层包覆炭纤维的氧化-失重曲线。从图中可以看出，1 350℃保温反应1 h、3 h和5 h的SiC层包覆炭纤维对应的起始氧化失重温度分别为690，680，660℃左右，均在950℃左右达到氧化失重平衡。对比M40J炭纤维，分别提高了220，210，190℃左右，说明SiC层阻碍了氧气渗入与炭纤维反应的进程，提高了炭纤维的抗氧化性能。对比1 350℃不同保温时间包覆SiC层的炭纤维的起始氧化温度可以发现，起始氧化温度的提高相差不大，且随着保温时间的延长略有下降，可能是因为随保温时间的延长，持续热应力导致SiC层出现裂纹，导致缺陷增加，氧分子通过这些缺陷和裂纹形成的通道扩散至内部炭纤维表面，与炭纤维发生反应从而降低了SiC层对炭纤维的抗氧化效果。M40J炭纤维和1 350℃保温反应1 h、3 h、5 h制得的包覆SiC层的炭纤维的质量残留率见表2。从表2中可以看出，M40J炭纤维在700～900℃迅速氧化，氧化失重很快；SiC层包覆炭纤维在800～900℃才开始迅速氧化失重。其中1 350℃保温反应1 h包覆SiC层的炭纤维抗氧化效果相对更为优异，说明在1 350℃保温反应1 h更能制备合适的SiC层来提高炭纤维的抗氧化性能，这对反应成本的控制具有一定参考价值。