3D-C/SiC复合材料的高温拉伸性能

• 作者: 乔生儒 李玫 杜双明 罗国清
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 3D-C/SiC 高温拉伸 涂层 残余应力 切口
• 年，卷（期）: 2004,（3）
• 页码范围: 335-338
• 页数: 4页
• 分类号: TB33
• 字数: 3757字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1003-8728.2004.03.027

摘要

研究了3D-C/SiC复合材料从室温到1500℃真空条件的拉伸性能.试验材料用T300碳纤维编织为三维四向编织体,编织角为22°,用CVI法在950℃～1000℃沉积热解碳界面层、SiC基体.最终得到纤维体积分数约为40vol%、热解碳界面层厚度约0.2 μm和空隙率为17vol%的复合材料,表面SiC涂层厚度为50 μm.试验在超高温拉伸试验机上进行,真空度为10-3 Pa,夹头位移速率为0.595 mm/min.结果表明,拉伸应力-应变曲线是非线性的,大部分拉伸曲线基本由三段折线组成,对应着三段模量.第一阶段的模量和基体裂纹饱和应力对应的应变εsa基本不随温度的升高而改变;第二和第三阶段的模量、损伤开始应力σmc、基体裂纹饱和应力σsa、断裂应力σ∫和损伤开始应变εmc随温度有相似的变化规律,即随温度升高而增加,在1100℃～1300℃范围内出现最大值,尔后随温度增加而下降;但是断裂应变的变化规律正好与此相反.试样机械加工后,由于残余应力部分得到松弛,并去除了表面SiC涂层开裂后引起的应力集中,因此材料断裂强度和断裂应变明显升高.高温和室温的拉伸断裂应变小于0.6%,不能有效地松弛材料切口处的应力集中.测量了拉伸过程中试样的电阻相对变化率,它与载荷的关系曲线总的走势与拉伸应力-应变曲线极为类似.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	乔生儒	西北工业大学超高温复合材料实验室	107	852	15.0	21.0
2	李玫	西北工业大学超高温复合材料实验室	26	174	7.0	12.0
3	杜双明	西北工业大学超高温复合材料实验室	6	91	4.0	6.0
4	罗国清	西北工业大学超高温复合材料实验室	2	29	2.0	2.0