【研究背景】
【表征亮点】
1. 实验首次使用X射线断层扫描(CT)技术对液体硅渗透(LSI)过程进行三维观察,得到了SiC/SiC复合材料中硅渗透的详细三维数据。此前,研究主要依赖于二维X射线摄影,无法提供关于渗透过程的全面视角。【科学启迪】
本文通过对SiC/SiC复合材料中液体硅渗透(LSI)过程的三维断层扫描分析,提供了对填充机制的深刻见解。首先,研究表明熔融硅在粉末基体中的渗透分为两个阶段:初期,硅迅速且不均匀地侵入可达的晶间微孔隙;随后,液体缓慢填充剩余的孤立粉末区域。这一过程在SiC基体完全饱和后,液体进一步填充更大的孔隙,如裂缝和纤维内宏观孔隙。此外,通过改进的X射线断层扫描技术,研究揭示了润湿前沿的非均匀性,进一步说明了粉末的可达性和裂缝网络对孤立区域填充的重要性。这些发现不仅提高了对LSI过程的理解,还为优化复合材料的制造工艺提供了宝贵的数据支持。该研究展示了三维成像技术在分析复杂材料工艺中的巨大潜力,并为未来在高温、高真空条件下的材料科学研究提供了新的思路和方法。