空間應用技術(shù)的發(fā)展對空間光學(xué)系統提出更高的要求，近幾年，碳化硅反射鏡的發(fā)展格外引人注目。碳化硅陶瓷本身具有較大脆性，增韌補強反應燒結碳化硅復合材料是其得以在苛刻的空間環(huán)境中更為廣泛應用的基礎。
中科院光電技術(shù)研究所輕量化中心在碳納米管增強反應燒結碳化硅復合材料研究上取得新進(jìn)展：采用碳包覆碳納米管，滲硅過(guò)程中原位反應生成SiC包覆層，可有效地保護碳納米管，從而增韌補強碳化硅。相關(guān)結果發(fā)表于近期的Ceramics International 42（2016） 351-356。
該研究中采用酚醛樹(shù)脂裂解碳與Si原位反應在碳納米管表面生成SiC包覆層，制備不同含量的碳納米管（MWCNTs）增強反應燒結碳化硅（RBSiC），復合材料的抗彎強度從236MPa提高至365MPa，斷裂韌性從3.8MPam1/2提高至6.9MPam1/2。該研究中碳化硅復合材料的斷裂韌性遠遠高于文獻報道的有關(guān)碳化硅晶須、碳纖維增強反應燒結碳化硅復合材料。利用掃描電子顯微鏡觀(guān)察斷口以及裂紋擴展，分析復合材料的增韌補強機理主要是碳納米管的拔出、偏轉與橋接。如此綜合性能優(yōu)良的碳化硅復合材料將來(lái)可以用于光機結構件的制備。
圖1 復合材料的力學(xué)性能隨著(zhù)碳納米管含量變化圖
圖2 復合材料斷口的掃描電鏡照片
圖3 復合材料裂紋擴展過(guò)程中碳納米管的橋接與偏轉