吴世平
,
杨飞宇
,
张幸红
,
杜善义
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.05.004
ZrB2-SiC基材料具有高熔点,高热导率,高电导率和良好的化学稳定性,可以在高超声速的极端条件下工作.但是这种材料的主要问题是低的断裂韧性,为了改善这一性能,将碳短纤维加入到ZrB2-20%(体积分数)SiC中热压烧结,得到了断裂韧性明显提高的试样,从2.0MPa·m 1/2提高到 6.56MPa·m 1/2,同时弯曲强度略有降低,从502MPa降至445MPa,弹性模量也有所降低,从414GPa降至322GPa.为了深入理解这种变化,建立了模型来计算纤维造成的影响,计算结果与实验结果比较接近,证明对于本实验的材料体系,用该模型来解释是合理的.
关键词:
ZrB2基陶瓷
,
碳短纤维
,
力学性能
,
热压
王臣
,
梁军
,
吴世平
,
杜善义
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.05.027
热防护材料在高温、高焓、高压环境中因物理、化学和力学因素造成质量损失引起材料烧蚀,使其热力学和热物理性质发生不可逆变化,表现出复杂的非线性特征.通过对碳基复合材料热化学烧蚀机理分析,由质量守恒、能量守恒及系统化学反应的热化学平衡原理,建立相应的热化学和热力学烧蚀模型.基于材料线烧蚀引起边界移动建立热传导方程;对温度场以及热应力场求解时充分考虑材料变物性特征.通过数值模拟表征材料在高温烧蚀条件下的动态热力学行为,与实验结果吻合较好,实现了材料在高温、高过载等复杂因素耦合作用下的实时仿真.
关键词:
C/C复合材料
,
热化学性质
,
热力学性质
,
烧蚀
