Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science 13/2007

01.07.2007

Microstructural characterization and fracture properties of SiC-based fibers annealed at elevated temperatures

verfasst von: J. J. Sha, T. Hinoki, A. Kohyama

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 13/2007

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Ceramic matrix composites (CMCs) have been proposed as potential structural materials for application of high temperature technologies. Excellent high temperature performance of CMCs requires that fibers must have high enough thermal stability and sufficient mechanical properties throughout the service life. In order to clarify the correlation between the mechanical properties and the microstructure of SiC-based fibers, SiC-based fibers were annealed at elevated temperatures in Ar for 1 h. After annealing, the fracture strengths on these fibers were evaluated at room temperature by tensile test; the microstructural features were characterized by X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Furthermore, the fracture mechanics was applied to estimate the fracture toughness and the critical fracture energy of these fibers. As a result, excellent microstructure and mechanical stabilities were observed for SiC fibers with near-stoichiometric composition and high-crystallite structure. Combining the microstructure examination with tensile test indicates that the thermal and mechanical stabilities of SiC fibers at high temperatures were mainly controlled by their crystallization and composition as well as other factors.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Kohyama A (2004) Ceramics 39:838 (in Japanese) Kohyama A (2004) Ceramics 39:838 (in Japanese)
3.
Zurück zum Zitat Ohnabe H, Masaki S, Onozuka M, Miyahara K, Sasa T (1999) Compos: Part A 30:489CrossRef Ohnabe H, Masaki S, Onozuka M, Miyahara K, Sasa T (1999) Compos: Part A 30:489CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Ishikawa T, Kohtoku Y, Kumagawa K, Yamamura T, Nagasawa T (1998) Nature 391:773CrossRef Ishikawa T, Kohtoku Y, Kumagawa K, Yamamura T, Nagasawa T (1998) Nature 391:773CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Lee SP, Katoh Y, Park JS, Dong S, Kohyama A, Suyama S, Yoon HK (2001) J Nucl Mater 289:30CrossRef Lee SP, Katoh Y, Park JS, Dong S, Kohyama A, Suyama S, Yoon HK (2001) J Nucl Mater 289:30CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Dong SM, Chollon G, Labrugere C, Lahaye M, Guette A, Bruneel JL, Couzi M, Naslain R, Jiang DL (2001) J Mater Sci 36:2371CrossRef Dong SM, Chollon G, Labrugere C, Lahaye M, Guette A, Bruneel JL, Couzi M, Naslain R, Jiang DL (2001) J Mater Sci 36:2371CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Sha JJ, Nozawa T, Park JS, Katoh Y, Kohyama A (2004) J Nucl Mater 329–333:592CrossRef Sha JJ, Nozawa T, Park JS, Katoh Y, Kohyama A (2004) J Nucl Mater 329–333:592CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Cullity BD (1978) Elements of X-ray diffraction, 2nd edn. Addison Wesley, Reading, MA, p 284–285 Cullity BD (1978) Elements of X-ray diffraction, 2nd edn. Addison Wesley, Reading, MA, p 284–285
14.
Zurück zum Zitat ASTM D3379-75 (reapproved 1989) Standard test method for tensile strength and Young’s modulus for high-modulus single-filament materials ASTM D3379-75 (reapproved 1989) Standard test method for tensile strength and Young’s modulus for high-modulus single-filament materials
15.
Zurück zum Zitat Youngblood GE, Lewinsohn C, Jones RH, Kohyama A (2001) J Nucl Mater 289:1CrossRef Youngblood GE, Lewinsohn C, Jones RH, Kohyama A (2001) J Nucl Mater 289:1CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Shimoo T, Tsukada I, Narisawa M, Seguchi T, Okamura K (1997) J Ceram Soc Jpn 105:559 Shimoo T, Tsukada I, Narisawa M, Seguchi T, Okamura K (1997) J Ceram Soc Jpn 105:559
17.
Zurück zum Zitat Chollon G, Pailler R, Naslain R, Laanami F, Monthioux M, Olry P (1997) J Mater Sci 32:327CrossRef Chollon G, Pailler R, Naslain R, Laanami F, Monthioux M, Olry P (1997) J Mater Sci 32:327CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Ichikawa H, Ishikawa T (2000) In: Kelly A, Zweben C, Chou T (eds) Silicon carbide fibers (organometallic Pyrolysis), Comprehensive composite Materials, vol 1. Elsevier Science Ltd, Oxford, England, pp 107–145 Ichikawa H, Ishikawa T (2000) In: Kelly A, Zweben C, Chou T (eds) Silicon carbide fibers (organometallic Pyrolysis), Comprehensive composite Materials, vol 1. Elsevier Science Ltd, Oxford, England, pp 107–145
20.
Zurück zum Zitat Takeda M, Saeki A, Sakamoto J, Imai Y, Ichikawa H (1999) Compos Sci Technol 59:787CrossRef Takeda M, Saeki A, Sakamoto J, Imai Y, Ichikawa H (1999) Compos Sci Technol 59:787CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Yajima S, Okamura K, Matsuzawa T, Hasegawa Y, Shishido T (1979) Nature 279:706CrossRef Yajima S, Okamura K, Matsuzawa T, Hasegawa Y, Shishido T (1979) Nature 279:706CrossRef
22.
24.
Zurück zum Zitat Eelhaes P, Carmona F (1981) Chem Phys Carbon 17:89 Eelhaes P, Carmona F (1981) Chem Phys Carbon 17:89
25.
Zurück zum Zitat Schneider B, Guette A, Naslain R, Cataldi M, Costecalde A (1998) J Mater Sci 33:535CrossRef Schneider B, Guette A, Naslain R, Cataldi M, Costecalde A (1998) J Mater Sci 33:535CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Takeda M, Sakamoto J, Imai Y, Ichikawa H (1999) Compos Sci Technol 59:813CrossRef Takeda M, Sakamoto J, Imai Y, Ichikawa H (1999) Compos Sci Technol 59:813CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Kumagawa K, Yamaoka H, Shibuya M, Yamakura T (1998) Ceram Eng Sci Proc 19:65CrossRef Kumagawa K, Yamaoka H, Shibuya M, Yamakura T (1998) Ceram Eng Sci Proc 19:65CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Sawyer LC, Jamieson M, Brikowski D, Haider MI, Chen RT (1987) J Am Ceram Soc 70:798CrossRef Sawyer LC, Jamieson M, Brikowski D, Haider MI, Chen RT (1987) J Am Ceram Soc 70:798CrossRef
31.
32.
Zurück zum Zitat Zhu YT, Blumenthal WR, Taylor ST, Lowe TC (1997) J Am Ceram Soc 80:1447CrossRef Zhu YT, Blumenthal WR, Taylor ST, Lowe TC (1997) J Am Ceram Soc 80:1447CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Thouless MD, Sbaizero O, Sigl LS, Evans AG (1989) J Am Ceram Soc 72:525CrossRef Thouless MD, Sbaizero O, Sigl LS, Evans AG (1989) J Am Ceram Soc 72:525CrossRef
34.
Zurück zum Zitat Toreki Wm, Batich CD, Sacks MD, Saleem M, Choi GJ, Morrone AA (1994) Compos Sci Technol 51:145CrossRef Toreki Wm, Batich CD, Sacks MD, Saleem M, Choi GJ, Morrone AA (1994) Compos Sci Technol 51:145CrossRef
Metadaten
Titel
Microstructural characterization and fracture properties of SiC-based fibers annealed at elevated temperatures
verfasst von
J. J. Sha
T. Hinoki
A. Kohyama
Publikationsdatum
01.07.2007
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 13/2007
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-006-0579-5

Weitere Artikel der Ausgabe 13/2007

Journal of Materials Science 13/2007 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.