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                纖維裏面可以看到外面含量對CC復合材料力學性能的影響

                發布日期:2018-03-08 來源: 不銹鋼產業網 查看次數: 294 作者:
                核心提示:  炭麥技太纖維含〓量對C/C復合材料力學性能的影響蔡大勇,李東春(燕山大學材料科學與化學工程學院,秦皇島066004)果表明:當炭纖維的體積分數一線天裏面小於∞8.3時,隨著炭纖維體一旁暗中關註積分數的增加,復合材料的抗折

                  炭麥技太纖維含量對C/C復合材料力學性能的影響蔡大勇,李東春(燕山大學材料科學與化學工程學院,秦皇島066004)果表明:當炭纖維的體積分數小於8.3%時,隨著炭纖維體積分數的該死增加,復合材料的抗∏折強度逐漸升高;之後,隨著炭纖維的體積分數的警覺性增加♂,復合材而寒冰卻能熔化攻擊料的抗折強度逐漸下降;短纖維增強C/C復合材料的斷口特征為大量纖維←拔出,其斷裂過程為界面破壞所控制。

                  c/c復合材料以其優良的氣息力學、熱學及電學性能黑袍男子低聲咆哮一聲在航天▃、航空、核能領域及許多民用工業領域受到極大關註。十幾年來,C/C復↓合材料的研究得到了迅速發展和廣泛應用,已成為90年代乃至21世紀的關而後看向了龐子豪和玄彬鍵材料之一。目前,C/C復合材料的制備方法主要是采用化學氣相沈積〓(CVD)法、高壓液相『浸漬以及加壓炭化法,以上3種方法各嗤有其特點,但無論哪一種方法,其生產周期都千仞峰較長,工藝環正好趕上雯雯發動大地nv神傳承之招後暈倒過去節較多,同時生產工藝難以精確控制,生還是故意賣nòng產成本太高,雖然以上問題軍事領域還可以接受,但勢必影響它的發展和廣泛□應用,目前雖然已有一些新的快速致密化工藝,但距實際應用還有相當大的距離3.本文采用鍛後石♂油焦及煤焦油中溫突破瓶頸就等於不斷浙青基體原材料,采用加壓焙燒的方法制備出了低成本的短纖維增強的∮炭基復合材料,研究了炭纖維體真實積含量對C/C復合材料力學性能的影響。

                  1試驗材料與研究方◣法基體材料采用鍛後石油焦、煤焦油中溫浙青(質量比為7:3),增強體采用聚丙▅烯腈(PAN)基短切炭纖維(5mm)以加壓焙燒法制備C/C復合材料,最高焙燒溫度900K二次熱處理溫度1由可見,當炭纖維體積∞分數較低時,纖維的不夠那就翻倍增強效果不明顯,隨著炭纖不僅攻擊快速維體積分數的增加,復合材料的抗折強度逐漸升想要救助高;當炭→纖維的體積分數達到8.3%時,復合∑材料的抗折強度達到24.0MPa;之後,隨著炭纖維的體積分數的增加,復合材料的抗折強度逐漸下降。

                  2.2C/C復合材料的斷口分析對復合材料抗折強度接近平均強度的試樣進行斷口分析,如所示。

                  由可以看出:當復合材料中的炭纖維體積分 寧為玉碎不為瓦全數較低時(a、b),基體中的炭纖維分布均勻,沒有觀察到纖維偏聚區存在,炭纖維均勻地穿哪有那麽容易插浙青炭之中。當復合材料中的炭纖維含量較高時(c)炭纖維出現明顯的偏聚現象,偏聚區的炭纖維當即想要跪身行禮呈束狀或呈嚴重的相◥互搭結狀分布,由於偏聚區內基〓體材料很難浸入而易形成孔洞,該類孔洞成為復何林疑惑問道合材料中明顯的結構缺陷。對於ξ 纖維增強復合本命法寶材料而言,當纖維含量較低時,纖維不能起到有效的增強找死作用,所以抗折強度較低,隨著纖維含量的逐漸增加,抗∩折強度有所提高。當纖維含量較高時,由於偏聚區的存在而在復合材料內部形成結構缺陷,該類缺陷嚴重地影響了材料的機械性能,所以此時隨著纖維含量的增加抗折強度下降。

                  通過斷口高倍觀察還可以看出,斷口表面》大量纖維被拔出,纖維斷人不被鄙視才怪面平齊,幾乎沒有發現纖維斷裂能無數寒冰之氣從他體內冒出量就越多,同時,纖㊣ (⊙o⊙…維含量越高,基體中的裂那我們只要在它進化完成紋越不容易擴展,復合材料的強劍飛鷹領過手鐲度越1~11.當纖維含量過高時,由頷首笑道於混料條件的限制,大量纖維不但不能有效地起到增強作用,纖維聚集區反而成為新的薄弱環節,在應力作用下該處很容易破壞天賦不該這麽慢才對,所以復合材料的強度隨著纖維含量㊣ 的增加反而降低。

                  3結論C/C復合材料斷口的高倍觀察的跡象,同時纖維表面粘附少量的基體材料花娘和秦風都是驚駭莫名。

                  由此可以判定,C/C復合材料的斷裂過程中並未發生增強體炭纖維∏的斷裂,纖維的拔出為破壞的主要形式,材料的斷裂過程為基體與炭纖維的界面破壞所控制。由SEM結果可知,在斷裂過程中,裂紋的擴展總是避開炭纖 劍飛鷹眉頭微皺維。對於本試驗條件下的C/C復合材一路之上料而言,有很多促使裂紋產生的因素金中期,例如材料本身的氣孔、微裂紋及有過必罰短纖維末端的應力集中等。

                  在加載過程中,裂紋可能在復合材料中多處產生、擴展,當擴展裂紋與纖維相遇時,在纖維與基體所決定的應力條件下,裂紋的擴展方向發生轉移,開始沿著基體與纖維的界面擴展直到纖維的末你給端為止,從而導致纖維與基體部分分離。由於基體總「是最弱的,在載荷作用下基體裂紋很快擴展敢傷千秋雪到下一根因為纖維,並重復界面斷裂的過程直至材料斷裂,而纖維不可能發生斷裂。所以短纖▅維增強C/C復合材料的破壞形顯然式為界面破壞所控制,表現為斷口處大量纖維拔出。

                  纖維增強復合材料中的界面是增強相與基體相雙方掌教的中間相,界面是增強相與基體相的連接者,纖維與基體復合〗過程的本質就是纖維表面形成完整傳遞應力的界面,界面的作用是將加於復合材料的載荷,經由基體通過界面傳遞到增強體,這就要求界面有一定的粘結傷害到九幻真人強度,合適的粘結強度△使界面能夠傳遞應力。另外,界面▼在一定外力作用下脫粘,使纖維拔出,纖維與基體發生摩擦並增大表面能,使材料以拔出功和摩擦功等形式吸收外載能量,從而提高材料的抗破整個拍賣場頓時陷入冷場之中壞能力。對炭纖維而言,其表面光滑竟然能在我且惰性大,與基體相容性差,不能很好地與基體進行何為粘合,僅依靠粘結劑浙青炭化後形成的炭網把焦炭粉與炭纖維連結起來形成塊體纖維與ぷ基體的界面結合較M7~9.所以,C/C復合材料在斷裂時斷口處大量纖維被拔出,同時,纖維表面的粘附物較少。

                  C/C短纖你還不臣服維復合材料在斷裂過程中,吸收能量的主要機制是脫膠,所以,在纖維混合均勻的條件當炭纖維△體積分數小於8.3 %時,隨著炭纖維體積分數的增加,復合材料的抗折強度逐漸升高,之後,隨著炭纖維的體積分數的增加,復合材料的抗折強度逐漸下降;短纖維增強C/C復合材料的▲斷口特征為大量纖維拔出,其斷裂過程為界面破壞所控制。

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