C/C-Cu复合材料的压缩性能及其破坏机理

• 作者: 孙淼 尹健 张红波 李万千 熊翔 王培 邓朝勇
• 来源期刊: 材料研究学报
• 学科: 工学
• 关键词: C/C-Cu复合材料 压缩性能 各向异性 破坏机理
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 182-186
• 页数: 5页
• 分类号: TB333
• 语种: 中文
• DOI: 10.11901/1005.3093.2016.235

摘要

以预浸炭布和铜网为原料用模压压制法制备炭纤维体积分数分别为35％、40％和45％左右的三种C/C-Cu复合材料,用Instron3369力学试验机测试了压缩性能.结果表明:炭纤维的体积分数是影响材料压缩性能的重要因素.在垂直方向上,材料的压缩性能随着炭纤维体积分数的增加而提高.炭纤维体积分数为40％的试样其压缩性能比35％的试样提高了20％,炭纤维体积分数为45％的试样比40％的试样提高了13％,提高的幅度呈先大后小的趋势.而在平行方向上,炭纤维的体积分数对压缩性能的影响没有垂直方向的显著,与试样的致密度有一定的关系.在三种试样中,炭纤维体积分数为45％的试样无论在垂直方向还是平行方向上的压缩强度都最大,分别为190.13 MPa和83.39 MPa.在平行方向和垂直方向上压缩强度的差异表明,C/C-Cu复合材料的压缩性能具有明显的各向异性.关于材料压缩的破坏方式,在垂直压缩受力方向近似沿45°对角线方向时,破坏方式为纤维层、铜网与基体炭的分离以及基体炭的压溃破坏.在平行方向压缩时炭纤维发生褶皱,并在褶皱区域产生拉压应力,使纤维发生折曲或者断裂,最终使炭纤维和基体炭以及基体炭和铜网的界面分层劈裂.