刘海韬
,
程海峰
,
王军
,
唐耿平
,
周旺
,
郑文伟
稀有金属材料与工程
采用强度测试、SEM、HRTEM等分析测试手段对纤维表面去碳前后SiC纤维强度、复合材料力学性能、纤维表面形貌、复合材料断口形貌以及复合材料界面特征进行分析表征.结果表明,去碳处理后,纤维表面的固有缺陷暴露出来,纤维强度下降约15%,但由其制备的复合材料强度下降只有原纤维制备复合材料的1/6;复合材料断口非常平整,纤维增韧效果差.分析表明,由于去碳后纤维表面缺陷增多,界面的物理结合增强以及由于基体开裂导致的纤维物理损伤加剧;去碳处理后纤维表面化学反应活性中心明显增加,导致界面化学结合和纤维化学损伤加剧.过强的界面结合和低的纤维就位强度使复合材料力学性能严重恶化.
关键词:
先驱体浸渍裂解(PIP)工艺
,
去碳
,
2D-SiCf-SiC
,
力学性能
,
界面
,
纤维损伤
简科
,
刘静宇
,
陈朝辉
,
马青松
稀有金属材料与工程
以国产3k JC1#纤维布为增强体,以聚碳硅烷和SiC微粉为先驱体和填料,分别采用热压辅助先驱体转化和先驱体浸渍裂解工艺制备了2D Cf/SiC复合材料.结果表明,热压辅助先驱体转化工艺制备的2D C/SiC复合材料纤维损伤严重,基体较为疏松,材料力学性能很低,弯曲强度和断裂韧性仅为84.3 MPa和6.5 MPa·m1/2.而先驱体浸渍裂解工艺制备的2D C-SiC复合材料纤维损伤较小,具有较好的界面结合,内部孔隙较为均匀,力学性能较好,弯曲强度和断裂韧性分别达到321.6 MPa和17.8 MPa·m1/2.材料具有较好的高温力学性能,1300℃时力学性能有较大幅度的提高,1600℃和1800℃时复合材料力学性能还可以较好地保持.
关键词:
2D Cf/SiC复合材料
,
先驱体转化
,
力学性能
,
纤维损伤
,
界面结合
聂明明
,
徐志锋
,
余欢
,
王振军
,
姚菁
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160224.001
选用M40石墨纤维为增强体,采用真空气压浸渗法制备了纤维体积分数为40％,基体合金分别为ZL102、ZL114A、ZL205A及ZL301合金的连续M40/Al复合材料,并用NaOH溶液萃取出M40纤维,研究了基体合金对连续M40/Al复合材料纤维损伤和断裂机制的影响.结果表明:不同的基体合金对M40纤维造成的损伤差异较大,从M40/ZL301复合材料中萃取的纤维拉伸强度最高,其拉伸强度为1 686MPa,约为纤维原丝拉伸强度的38.3％;而从M40/ZL102复合材料中萃取的纤维拉伸强度最低,其拉伸强度仅为687 MPa,且纤维表面粗糙程度不一.不同M40/Al复合材料的断裂机制存在明显差别,M40/ZL102和M40/ZL114A复合材料断裂时无纤维拔出及界面脱牯,裂纹横向穿过纤维导致复合材料在低应力下失效;M40/ZL205A复合材料则表现为少量纤维拔出,界面轻微脱粘;同时,M40/ZL301复合材料表现为大量纤维拔出,裂纹沿界面纵向扩展,界面脱粘明显,纤维充分发挥其承载作用,复合材料的拉伸强度最高,达到了670.2 MPa.
关键词:
连续M40/Al复合材料
,
真空气压浸渗
,
基体合金
,
纤维损伤
,
断裂机制
