International Journal of Applied Ceramic Technology· 2026Q2
Hf ve B Modifiye SiCN-Karbon Elyaf Minikompozitlerinde Kütle Değişimi Üzerine Yüzey Mikroçatlaklarının Etkisi
Influence of Surface Microcracks on Mass Change in Hf and B Modified SiCN‐Carbon Fiber Minicomposites
- 0atıf
- Q2SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Karbon elyaflar (CF'ler) üzerindeki SiHfBCN kaplamalar, 550°C oksidasyon sonrası %25,7 lif kütlesi koruyarak, daha düşük çatlak genişliği (5,6 ± 1,5 µm) ve daha yüksek çatlak aralığı (38,5 ± 10,9 µm) sayesinde SiCN (%12) ve SiBCN (%9,2) kaplamalardan önemli ölçüde daha iyi performans gösterdi.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Karbon elyaflar (CF'ler) üzerindeki SiHfBCN kaplamalar, 550°C oksidasyon sonrası en düşük ortalama çatlak genişliğine (5,6 ± 1,5 µm) ve en yüksek çatlak aralığına (38,5 ± 10,9 µm) sahiptir.
- SiHfBCN kaplamalar, %36 seramik kütle yüklemesinde orijinal lif kütlesinin %25,7'sini korumuştur.
- SiCN ve SiBCN kaplamalar aynı koşullar altında önemli ölçüde daha az lif kütlesi (%12 ve %9,2) korumuştur.
- Kaplanmamış CF'ler kütlelerinin yalnızca %2,9'unu koruyarak kaplamaların koruyucu rolünü vurgulamıştır.
- Bulgular, kaplama kusurlarının ve mikroçatlak evriminin CF bozunmasını nasıl etkilediğine dair mekanistik bilgiler sunmaktadır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
ABSTRACT Polymer‐derived ceramic (PDC) coatings on carbon fibers (CFs) protect against high‐temperature oxidation; however, thermomechanical stress and cracking during precursor pyrolysis can expose fiber surfaces, creating pathways for oxygen ingress. In this study, a boron‐ and hafnium‐modified polysilazane precursor is used to prepare PDC coatings on CF single plies via a modified polymer infiltration and pyrolysis (PIP) process. Rather than studying high‐temperature stability limits of SiHfBCN‐coated CF composites, we track macroscale mass changes and localized crack evolution. Up to three PIP cycles for fabrication and an oxidation temperature of 550°C were used as a model system to investigate defects in PDC coating, oxygen ingress, and CF degradation. The relationship among coating layers, crack width, crack spacing, ceramic mass loading, and fiber mass retention is investigated using electron microscopy. After oxidation at 550°C for over an hour, SiHfBCN‐coated samples exhibited the lowest average crack width of 5.6 ± 1.5 µm and the highest crack spacing of 38.5 ± 10.9 µm compared to SiBCN and SiCN coatings. At 36% ceramic mass loading, SiHfBCN retained 25.7% of the fiber mass, compared with 12% for SiCN, 9.2% for SiBCN, and 2.9% for uncoated CFs. These findings provide mechanistic insights into coating defects, microcrack evolution, and CF degradation in PDC‐CF composites.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. International Journal of Applied Ceramic Technology, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Seramik ve Kompozitler
Ceramics and CompositesMaterials Science