徐颖
,
郑志涛
,
许维伟
,
袁璞
,
邵彬彬
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.14.022
采用先驱体浸渍裂解法(即PIP法)制备出3种不同短切碳纤维(Csf)体积分数的圆柱形短切碳纤维增强陶瓷基复合材料(Csf/SiC复合材料)试件,通过高温加热装置和自组装功能的霍普金森压杆装置对试件进行高温和动态荷载耦合作用下的冲击压缩试验,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察Csf/SiC复合材料断口形貌,对试件的破坏形态进行分析.试验结果表明,采用PIP法制备的Csf/SiC复合材料试件中Csf分布均匀,在外应力作用下Csf/SiC复合材料试件发生破坏,碳纤维和碳纤维束与SiC基体脱粘被不断拔出.试件的抗压强度随C3f体积含量的增加而呈现先增加后减小的变化趋势,Csf体积含量为21％的试件抗压强度最高,为96.55MPa.与常温相比,在高温压缩试验中随着复合材料试件平均温度的升高,Csf /SiC复合材料试件破碎后的块度越来越大,整体性越来越好,当温度达到300℃时,Csf体积含量对Csf/SiC复合材料试件抗压强度的影响较小.
关键词:
短切碳纤维
,
单轴压缩
,
高温
,
冲击荷载
,
分离式Hopkinson压杆(SHPB)
邵彬彬
,
徐颖
,
许维伟
,
郑志涛
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.04.019
对三种不同短切碳纤维体积含量(16％、21％、24.8％)的C/SiC复合材料利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置进行了常温下的冲击力学试验,并利用扫描电子显微镜(SEM)对试件破坏后的断口进行扫描.实验结果表明:C/SiC复合材料试件动态单轴抗压强度随应变率的增加而增大,表现出较强的应变率效应.在各个复合材料试件的断口均有明显的纤维拔出,随着碳纤维体积含量的增加,断口处被拔出的纤维数量显著增多,且拔出后的长度也相对较长,说明试件制备过程中短切碳纤维与碳化硅基体的结合较紧密,增韧效果也就越理想,由此可以推断纤维拔出是C/SiC陶瓷基复合材料的主要吸能和增韧机制.
关键词:
短切碳纤维
,
体积含量
,
陶瓷基复合材料
,
分离式霍普金森压杆
,
扫描电子显微镜
