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SiC-SiC

SiC/SiC 陶瓷基复合材料
复合材料陶瓷基复合材料
数据完整度
65

SiC 纤维（Hi-Nicalon S 等）增强 SiC 基体，抗氧化性优于 C/SiC，可在 1200~1400℃ 长期服役。是下一代航空发动机与核反应堆包壳的候选材料。

别名 / 旧代号CMC-SiCCMC-SiC-fiberSiC/SiC碳化硅陶瓷基复材
典型用途
航空发动机热端件、核燃料包壳、燃气轮机叶片、航天热防护
英文名
SiC/SiC ceramic matrix composite
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按已录入性能数据的属性指纹计算，仅供初筛

CMC-ZrO2复合材料密度高 46% · 弹性模量高 20%Be稀有与难熔金属密度低 34% · 抗拉强度高 17%08钢密度高 180% · 弹性模量低 16%S235JR钢密度高 180% · 抗拉强度高 20%Q235B钢密度高 180% · 抗拉强度高 23%ZG200-400钢密度高 180% · 抗拉强度高 33%
怎么读数值：≥ / ≤标准保证值，可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值，仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数

关键性能速览

层合板数值依附于纤维体积分数与铺层方向，用前请核对下方说明；带 ≥ / ≤ 的是保证值
抗拉强度 Rm
300MPaC23 ℃
弹性模量 E
250GPaC23 ℃
密度 ρ
2.8g/cm³C23 ℃
抗压强度
400MPaC23 ℃
导热系数 λ
—
线膨胀系数 α
4×10⁻⁶/KC纵向 L · 23 ℃

热处理状态与交货状态

CVICVI 致密化态默认
工艺
化学气相沉积（CVD）
说明
化学气相渗透致密化，周期数周；界面层（BN/PyC）决定韧性

力学性能

弹性模量 E250GPa
23℃
250GPa典型值C不建议用于设计COMPOSITE-CLS#TYP
★ 复合材料性能随 Vf、铺层、固化制度与纤维批次显著变化（同标称层合板 Rm 可差 ±15%）；选材后必须按实际层合板做 ASTM D3039 / GB/T 3354 验证，本条不可直接作为设计许用值
类级典型值（同一纤维/基体/Vf 与铺层的代表值），非特定批号实测
抗拉强度 Rm300MPa
23℃
300MPa典型值C不建议用于设计COMPOSITE-CLS#TYP
★ 复合材料性能随 Vf、铺层、固化制度与纤维批次显著变化（同标称层合板 Rm 可差 ±15%）；选材后必须按实际层合板做 ASTM D3039 / GB/T 3354 验证，本条不可直接作为设计许用值
类级典型值（同一纤维/基体/Vf 与铺层的代表值），非特定批号实测
抗压强度400MPa
23℃
400MPa典型值C不建议用于设计COMPOSITE-CLS#TYP
★ 复合材料性能随 Vf、铺层、固化制度与纤维批次显著变化（同标称层合板 Rm 可差 ±15%）；选材后必须按实际层合板做 ASTM D3039 / GB/T 3354 验证，本条不可直接作为设计许用值
类级典型值（同一纤维/基体/Vf 与铺层的代表值），非特定批号实测

物理性能

密度 ρ2.8g/cm³
23℃
2.8g/cm³典型值C不建议用于设计COMPOSITE-CLS#TYP
★ 复合材料性能随 Vf、铺层、固化制度与纤维批次显著变化（同标称层合板 Rm 可差 ±15%）；选材后必须按实际层合板做 ASTM D3039 / GB/T 3354 验证，本条不可直接作为设计许用值
类级典型值（同一纤维/基体/Vf 与铺层的代表值），非特定批号实测

热性能

线膨胀系数 α4×10⁻⁶/K
20~100℃·纵向 L
4×10⁻⁶/K典型值C不建议用于设计COMPOSITE-CLS#TYP
★ 复合材料性能随 Vf、铺层、固化制度与纤维批次显著变化（同标称层合板 Rm 可差 ±15%）；选材后必须按实际层合板做 ASTM D3039 / GB/T 3354 验证，本条不可直接作为设计许用值
纤维方向线膨胀系数；横向 CTE 通常大 3~5 倍

工艺适用性

「适用」= 常规设备即可做；「受限」= 能做但需附加条件；「不宜」= 技术上可行但不推荐；「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立，收起在下方。

共 10 项工艺适用7受限1不宜2
热压罐固化烧结与固结适用
工艺参数
120~180℃ / 0.3~0.7 MPa，升温 1~3℃/min
预期效果
最低孔隙率、最高力学性能
限制
设备投资大，构件尺寸受罐体限制
置信
B
化学气相沉积（CVD）烧结与固结适用
工艺参数
CVI 1000~1100℃ 沉积 SiC 基体，或 PIP 浸渍-裂解循环 6~10 次
预期效果
在纤维预制体内形成陶瓷基体，实现非脆性断裂
限制
★ 致密化周期长、孔隙率难降到 5% 以下，残余孔隙是强度分散的主因
置信
D
纤维缠绕成形适用
工艺参数
连续纤维浸胶缠绕，张力 20~100 N
预期效果
纤维沿主应力方向，比强度最高
限制
只适合凸回转体，不适合凹面与平面
置信
B
预浸料铺层成形适用
工艺参数
单向带 0.125~0.15 mm/层，按铺层顺序铺放
预期效果
纤维体积分数 55~62%，孔隙率 <1%
限制
铺层顺序决定刚度与耦合效应，不可随意更改
置信
B
拉挤成型成形适用
工艺参数
连续拉挤，模温 120~180℃，速度 0.2~1 m/min
预期效果
等截面型材连续生产，纵向强度最高
限制
只能做等截面，横向强度低
置信
B
树脂传递模塑（RTM）成形适用
工艺参数
干纤维预制体 + 低黏度树脂注射，模温 60~120℃
预期效果
可整体成形复杂件，两面光洁
限制
树脂流动易产生干斑，模具精度要求高
置信
B
结构胶接连接适用
工艺参数
环氧结构胶，表面打磨 + 脱脂 + 底涂，胶层 0.1~0.5 mm
预期效果
避免钻孔削弱纤维，无电偶腐蚀
限制
剥离强度低，接头必须设计成受剪
置信
B
电弧焊连接不宜
限制
树脂基体在焊接温度下分解，无法熔焊
置信
B
金刚石磨削切削加工受限
工艺参数
金刚石或 CBN 砂轮，小切深、高转速
预期效果
复合材料唯一的机加工方式
限制
易产生分层与纤维拔出，需专用刀具与参数
置信
B
切削加工切削加工不宜
限制
普通刀具切削会引起分层、纤维拔出与烧焦
置信
B
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改
SiC-SiC/SiC 陶瓷基复合材料 — 性能、成分与工艺 · EngMatData