CNT-Cf/SiC多级增强复合材料微区力学性能

• 作者: 何平 周海军 张翔宇 王震 胡建宝 董绍明 阚艳梅 高乐
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: C/SiC复合材料 碳纳米管 多级增强 纳米压痕
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 291-299
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972014-00468

摘要

利用催化化学气相沉积工艺在炭纤维(Cf)表面原位生长碳纳米管(CNT),经聚合物浸渍-热解(PIP)致密化后制备了CNT强化的Cf/SiC复合材料.结合微米压痕和纳米压痕测试方法在微米、纳米尺度研究了CNT强化的Cf/SiC复合材料界面、微区基体以及纤维-CNT-基体组元区域的力学响应机制.结果表明,CNT生长点具有较高的结合强度,界面脱黏出现在纤维/热解碳界面处,原位生长的CNT显著强化了纤维-基体界面结合强度.PIP工艺对CNT造成损伤,致使CNT强化的微区基体的模量和硬度下降,而CNT的拔出、裂纹桥连等行为阻碍了微区基体的裂纹扩展,进而提高了微区基体的破坏容忍度.理论计算结果显示,由CNT带来的韧性贡献约为310.8 J/m2.界面强化效应和微区基体裂纹扩展阻碍效应使纤维-CNT-基体组元的抗损伤能力得到了提高.利用微纳米测试连用手段可深入了解多级增强复合材料的纳米效应.此外,理论计算表明,CNT/基体的界面修饰及对CNT的有效保护会进一步提高CNT对微区基体的韧化效果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王震	中国科学院上海硅酸盐研究所	60	388	11.0	17.0
2	董绍明	中国科学院上海硅酸盐研究所	29	317	11.0	17.0
3	何平	中国科学院上海硅酸盐研究所	60	2213	26.0	46.0
4	阚艳梅	中国科学院上海硅酸盐研究所	13	159	7.0	12.0
5	张翔宇	中国科学院上海硅酸盐研究所	14	156	6.0	12.0
6	高乐	中国科学院上海硅酸盐研究所	8	43	4.0	6.0
7	胡建宝	中国科学院上海硅酸盐研究所	4	20	2.0	4.0
8	周海军	中国科学院上海硅酸盐研究所	7	12	2.0	3.0