编织结构对3D-Cf/Al复合材料显微组织与力学性能的影响

中国有色金属学报, 2016, 26(4): 773-781.

编织结构对3D-Cf/Al复合材料显微组织与力学性能的影响

1.南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌,330063

2.南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌,330063

3.南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌,330063

4.南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌,330063

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51365043) 轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室和航空材料热加工技术航空科技重点实验室联合资助项目(GF201101004)Project(51365043) supported by the National Natural Science Foundation of China Project (GF201101004) supported by the National Defence Key Discipline Laboratory of Light Alloy Processing Science and Technology Aviation Technology,Key Laboratory of Aerospace Materials Hot Working Processing Technology of China Project (20151BAB206039) supported by the Natural Science Foundation of Jiangxi Province,China 江西省自然科学基金资助项目(20151BAB206039)

关键词： 3D-Cf/Al复合材料 , 显微组织 , 力学性能 , 真空气压浸渗

Effects of braiding structures on microstructure and mechanical properties of 3D-Cf/Al composites

Keywords： 3D-Cf/Al , composites , microstructure , mechanical

选用三维五向和三维正交两种编织结构的纤维预制体,采用真空气压浸渗法制备纤维3D-Cf/Al复合材料,研究编织结构对3D-Cf/Al复合材料显微组织和拉伸强度的影响.结果表明:编织结构对3D-Cf/Al复合材料的显微组织与力学性能具有显著影响.其中,三维五向和三维正交Cf/Al复合材料平均致密度分别为97.7％和98.3％,三维五向Cf/Al复合材料存在少量的束间孔洞、气孔缺陷,而三维正交Cf/Al复合材料存在少量纤维团聚缺陷;三维五向Cf/Al复合材料的拉伸强度、拉伸模量及泊松比均明显高于三维正交Cf/Al复合材料的,二者的平均拉伸强度分别为753.5 MPa和644.1 MPa,拉伸模量分别为194 GPa和150 GPa,泊松比分别为0.89和0.04;三维五向Cf/Al复合材料的抗弯强度、弯曲模量均明显低于三维正交Cf/Al复合材料的,二者平均抗弯强度分别为931.8 MPa和1010.3 MPa,弯曲模量分别为134.2 GPa和154.6 GPa.通过对预制体编织结构的设计,可实现3D-Cf/Al复合材料性能设计.

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