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采用x2拟合优度检验方法对疲劳试验前后3D C/SiC复合材料基体和涂层裂纹分布规律进行研究.结果表明,原始试样中3D C/SiC复合材料基体和涂层裂纹间距分别服从分布函数为N(143.75,56.782)和N(562.59,100.092)的正态分布,疲劳后基体和涂层裂纹间距分别服从分布函数为N(105.48,29.162)和N(227.89,25.232)的正态分布.疲劳可以促使新裂纹的产生,但不能改变基体和涂层裂纹间距分布的基本特征,这是由3DC/SiC复合材料的编织结构所决定的. 相似文献
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采用聚碳硅烷作为前驱体,在800、1000、1200℃下烧结得到SiC基体,研究了温度对SiC基体密度、结晶程度的影响。结果表明基体随着温度的提高,基体密度提高,结晶程度逐渐提高,Si含量比例升高。在800℃时,基体密度为2.30 g/cm^(3),所得基体结构接近无定型态,在1000和1200℃下的密度分别为2.50和2.56 g/cm^(3),晶粒尺寸分别为2.6和4.1 nm。再以聚碳硅烷为前驱体,以碳纤维织物为增强体,采用PIP工艺制备C/SiC复合材料,热解最高温度同样为800、1000、1200℃,得到三组C/SiC复合材料,对复合材料进行了力学性能测试和断口微观结构观察,分析了基体结构对复合材料力学性能的影响。研究结果表明,在一定范围内提高热解温度,有利于改善基体特性和提高复合材料的致密化效率,从而使复合材料的力学性能有所提升,特别是弯曲、层间剪切和压缩性能提高作用明显。 相似文献
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理解单向SiC/SiC复合材料在拉伸过程中的损伤破坏机制对掌握SiC/SiC复合材料的力学行为有着至关重要的意义。本文构建了一个单向SiC/SiC复合材料微观二维有限元模型,基于强度判定模拟纤维随机断裂过程;基于内聚力模型模拟界面脱粘现象;特别针对基体裂纹现象,通过均匀质方法和断裂能释放率建立了基体的连续介质损伤模型。结果显示,模型成功模拟了单向SiC/SiC复合材料在拉伸过程中的微观破坏机制和宏观力学行为。基体裂纹、纤维断裂、界面脱粘这3种微观破坏机制之间共同作用、相互影响,最终造成了材料整体的失效。本文中获得的结果将有助于进一步理解单向SiC/SiC复合材料拉伸行为,有利于材料性能的提高。 相似文献
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碳化硅纤维增强玻璃基复合材料是一种能够在1100℃高温氧化环境中使用的新型材料。玻璃基复合材料承载后基体产生裂纹,裂纹影响了材料的力学性能。本文改进了实验方法,使用不同加载-卸载循环后试样表面的照片研究了裂纹分布规律,发现裂纹的行为在同一材料,同一加载后,不同区域内有所不同,分为门槛和增长两种类型。在门槛区内,经一定的载荷后,裂纹突然出现,布满全部区域。在增长区内,裂纹随载荷的增加而逐渐增加。本文 相似文献
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本文研究了一种制备三维C/SiC/Al混杂基体复合材料的工艺方法,这种复合材料是在三维编织和四向机织的碳纤维预成件中采用有机聚合和物先驱体浸渍/裂解法制备三维C/SiC多孔基体复合材料,然后采用挤压铸造法与铝合金复合得到。对三维C/SiC陶瓷基复合材料的致密化过程进行了表征并观察了最终得到三维C/SiC/Al金属-陶瓷混杂基体复合材料的显微结构,结果表明,混杂基体在纤维编织体中分布较均匀,说明这种 相似文献
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宋麦丽%邹武%王涛%闫联生 《宇航材料工艺》2001,31(1):24-28
通过SEM和XRD分析研究了在不同条件下反应生成的SiC基体的微观结构和组分。结果表明,反应温度对沉积SiC晶体的取向有很大的影响,温度在1100℃以下沉积SiC为单一取向(111)(2θ≈35°)面,温度在1100℃以上,沉积SiC主要有两种取向(111)面和(220)(2θ≈60°)面,还有少量的(311)(2θ≈70°)面。不同条件下生成的SiC晶粒的堆积方式有所不同,这直接影响了SiC基体的性能,从而影响了其复合材料的性能。此外反应气体流量也对SiC基体和复合材料性能有很大影响。本文进行了沉积温度和气体流量对SiC基体性能影响的研究,优化了CVI—SiC工艺。 相似文献
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三维针刺C/SiC在等离子焰中的烧蚀行为 总被引:1,自引:0,他引:1
采用CVI制备了三维针刺C/SiC复合材料,利用等离子烧蚀对复合材料的烧蚀性能进行了分析.结果表明:复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为131.3μm/s和74.2 g/s,对应的标准偏差分别为4.9μm/s和4.7 mg/s.微结构观察显示烧蚀表面不同区域其烧蚀机理不同,烧蚀中心以升华烧蚀为主,过渡区主要是升华烧蚀和等离子流的剪切剥蚀为主,而烧蚀边缘则以热氧化为主. 相似文献
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通过对2种丝束大小平纹机织的碳纤维布增强SiC(C/SiC)复合材料的力学性能实验,研究了纤维束丝束大小(1k和3k)对复合材料力学性能的影响。实验结果表明:纤维束大小不同,导致纤维束弯曲程度和复合材料孔隙率不同,从而使得C/SiC复合材料力学性能产生差异。 相似文献
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根据2.5维自愈合C/SiC复合材料的细观结构特点,基于界面开裂和基体开裂的损伤机理,分别建立了该材料经向和纬向拉伸的细观力学模型,进而得到了经向和纬向拉伸的非线性应力-应变关系,应力-应变曲线的预测结果与试验值吻合较好.结果表明:纬向应力-应变曲线的最大预测误差为9%,经向应力-应变曲线的最大预测误差约为10%,经向和纬向的应力-应变关系不同.该模型采用切线弹性模量和平均裂纹间距的方法,省去了以往模型复杂的应变计算过程,使模型得到简化,便于应用. 相似文献
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碳化硅陶瓷基复合材料是高超声速飞行器及高推重比发动机等发展所需的关键材料之一,对冲击断裂韧性、缺陷及裂纹的敏感性有较高要求。采用夏比冲击试验测定3D针刺C/SiC复合材料的断裂韧性,研究其处于U型、V型缺口分别在与针刺平行、垂直的不同分布方向时对冲击断裂韧性的影响,并通过扫描式电子显微镜及光学显微镜等手段详细分析断口形貌。结果表明:U型试样的断裂韧性较V型试样对缺口线与针刺相对位置更为敏感,且缺口线与针刺纤维束平行时断裂韧性最差;针刺纤维束与0°和90°无纬布铺层交叉部位相对薄弱,原材料抗剪能力削弱。 相似文献
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先驱体转化—热压烧结碳纤维增韧碳化硅复合材料的显微结构 总被引:2,自引:0,他引:2
采用XRD,HRTEM 和SEM 等分析测试手段,研究了以聚碳硅烷(PCS)为先驱体和粘结剂,Y2O3 和AlN 为烧结助剂,采用先驱体转化-热压烧结法制备的Cf/SiC复合材料的显微结构。结果表明,Y2O3 主要与PCS的裂解产物以及AlN 和SiC表面的氧化物发生反应,形成有助于复合材料致密化的液相,而AlN 则与烧结液相和PCS之间通过反应- 溶解- 沉积过程,形成主要分布于界面相中的微小SiC-AlN 固溶体。正是由于含有一定量SiC-AlN 固溶体的富碳界面相使纤维与基体之间的结合适中,纤维易发挥脱粘和拔出作用,复合材料具有很好的力学性能 相似文献