研究发现Nb可以促进部分游离硅转化为NbSiZ。由于硅碳棒和NbSiZ的结构差异，添加材料在1250一1375℃下的高温强度低于未添加材料的。随着温度升高至1400℃，两种材料的高温强度接近。但NbSiZ的熔点高于Si的熔点，因此当温度大于1400℃时，添加Nb材料的高温强度应大于未添加的。研究发现，在反应硅碳棒中引人TiC后，材料的游离硅含量显著降低，部分游离硅转化为TiSiZ，材料的常温断裂韧性得到明显提高。未添加和添加TiC材料在常温下的断裂韧性分别为3和5.3MPa·mvzm。晶须、纤维或多壁碳纳米管补强增韧硅碳棒晶须、硅碳棒纤维、多壁碳纳米管和碳纤维具有高强度、高弹性模量、高化学稳定性及耐高温等优异性能，是陶瓷材料常见的补强增韧添加剂。当陶瓷材料受到应力作用时，晶须、纤维和碳纳米管的拔出、桥接或裂纹偏转，能够有效消耗裂纹扩展能量，提升材料的常温力学性能。

    相较于颗粒补强增韧，晶须、纤维或多壁碳纳米管对反应硅碳棒常温力学性能的提升效果更显著，但仍存在分散性较差、与基体界面结合强度不匹配和高温下易受熔融硅破坏等问题。硅碳棒晶须、硅碳棒纤维和多壁碳纳米管还可能出现“搭桥”效应，导致素坯孔隙率增大，使材料烧成后残余硅含量提高，体积密度降低，且晶须、纤维或碳纳米管添加量过多时，“搭桥”效应更明显，烧成后材料的残余硅含量较高，力学性能较差。为解决晶须或纤维易出现“搭桥”效应和分散性较差等问题，应优化晶须或纤维添加量，并改善原料混料工艺，如采用超声波仪对陶瓷浆料进行分散处理，使晶须或纤维在素坯中分布均匀。

    此外，为改善晶须或纤维与硅碳棒基体的界面结合强度，可对晶须或纤维进行高温热处理或酸洗处理，提升其表面粗糙度和润湿性。为保护晶须、纤维或多壁碳纳米管的结构完整性，通常可采用涂覆工艺，使其表面包裹碳源，高温下碳源与熔融硅发生反应使其表面原位生成硅碳棒保护层，即能改善界面结合强度，又能阻止熔融硅对晶须、纤维或多壁碳纳米管结构的破坏。采用化学气相沉积法将热解碳(PyC)均匀涂覆在硅碳棒晶须(硅碳棒w)表面，并制备得到硅碳棒晶须反应硅碳棒复合材料。研究发现，热解碳涂层较酚醛树脂涂层更厚且更均匀。

    当硅碳棒晶须添加量为10%(w)时，复合材料经高温烧成后，未涂覆热解碳的碳化硅晶须结构遭到破坏，而涂覆热解碳的硅碳棒晶须结构完整且轮廓突出，涂覆热解碳后反应硅碳棒的常温断裂韧性由未涂覆热解碳的3.9MPa·mvzm增加至5.28MPa对多壁碳纳米管进行改性处理，使酚醛树脂均匀涂覆在多壁碳纳米管表面，并引人反应硅碳棒体系中。研究发现:酚醛树脂有效阻止了多壁碳纳米管的硅化反应，原位生成的硅碳棒保护层改善了多壁碳纳米管与基体间结合强度。当多壁碳纳米管由未添加增加至10%(w)时，反应硅碳棒材料的常温抗折强度由236MPa提升365MPa，常温断裂韧性由3.8MPa·mvzm提升至6.9MPa·mvzm。www.zbqunqiang.cn