短纤维增强C/C-SiC复合材料的微观结构与力学性能

TB332; 综合原料的热物理性能分析和配比设计,实现了C/C复合材料载体孔隙体积的精细控制,采用热压-熔渗两步法在低温条件下制备了具有高致密、低残余Si含量特征的短碳纤维增强C/C-SiC复合材料.系统解析了C/C-SiC复合材料成型过程中的结构演变行为,研究了短纤维增强C/C-SiC复合材料的力学性能和失效机制.结果表明:多孔C/C复合材料载体孔隙的孔径呈双极分布特征,添加芳纶纤维可提高网络孔隙结构的连通性,具有显著的孔隙结构调控作用.SiC基体以网络骨架形态分布于C/C-SiC复合材料内部,与纤维束形成了强界面结合钉扎结构,高含量纤维协同作用下使C/C-SiC复合材料具有优异的综合力学性...

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Published in材料工程 Vol. 50; no. 7; pp. 88 - 101
Main Authors 刘聪聪, 王雅雷, 熊翔, 叶志勇, 刘在栋, 刘宇峰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 航天材料及工艺研究所 先进功能复合材料技术 重点实验室,北京 100076 20.07.2022
中南大学 粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083%中南大学 粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083
Subjects
力学性能
C/C-SiC复合材料
微观结构
热压-熔渗两步法
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000002

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Summary:TB332; 综合原料的热物理性能分析和配比设计,实现了C/C复合材料载体孔隙体积的精细控制,采用热压-熔渗两步法在低温条件下制备了具有高致密、低残余Si含量特征的短碳纤维增强C/C-SiC复合材料.系统解析了C/C-SiC复合材料成型过程中的结构演变行为,研究了短纤维增强C/C-SiC复合材料的力学性能和失效机制.结果表明:多孔C/C复合材料载体孔隙的孔径呈双极分布特征,添加芳纶纤维可提高网络孔隙结构的连通性,具有显著的孔隙结构调控作用.SiC基体以网络骨架形态分布于C/C-SiC复合材料内部,与纤维束形成了强界面结合钉扎结构,高含量纤维协同作用下使C/C-SiC复合材料具有优异的综合力学性能,添加芳纶纤维可明显增加复合材料内部裂纹扩展路径,提高C/C-SiC复合材料的断裂韧性.碳纤维的面内各向同性分布及陶瓷相层间均匀分布对C/C-SiC复合材料承载、摩擦稳定性提升均具有积极作用.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000002