连续SiCf/TC17复合材料室温偏轴拉伸性能研究

采用磁控溅射法结合热等静压工艺制备SiC_f/TC17复合材料，通过SEM观察试样的断口形貌，研究了复合材料在室温的偏轴拉伸性能及断裂机制。结果表明：纤维偏轴角度在0°~2°间，复合材料轴向性能变化较小，拉伸强度稳定在1 960~1 987 MPa；纤维偏轴角度再增大时（＞2°），材料拉伸强度近似呈单调线性降低，由1 870 MPa降至1 797 MPa。纤维偏轴角度较小时（≤2°），平坦区基体与纤维断裂面平整，且两者的断裂面平行。纤维/基体界面没有明显的脱粘破碎迹象；纤维偏轴角度较大时（＞2°），部分纤维存在“斜切断裂”，纤维拔出距离变长，且不再与基体的断裂面保持在同一平面，基体撕裂损伤严重。依据断口形貌结合局部承载模型，详细论述了SiC_f/TC17复合材料两种拉伸失效的断裂过程。纤维偏轴角度较小时（≤2°），裂纹萌生于纤维间距较小的反应层，在界面处钝化或偏转进而形成不同截面的平坦区，当纤维超过承载能力极限，试样整体断裂；纤维偏轴角度较大时（＞2°），“拉-剪”耦合效应导致C涂层与反应层间的界面脱粘破碎形成裂纹源，裂纹加速反应层受损或导致界面脱粘致使纤维断裂，当基体及剩余纤维超过承载能力极限，试样整体断裂。

Tensile Properties of Continuous SiCf/TC17 Composites at Room Temperature