短纤维增强C/C-SiC复合材料的微观结构与力学性能

摘要：

综合原料的热物理性能分析和配比设计,实现了C/C复合材料载体孔隙体积的精细控制,采用热压-熔渗两步法在低温条件下制备了具有高致密、低残余Si含量特征的短碳纤维增强C/C-SiC复合材料.系统解析了C/C-SiC复合材料成型过程中的结构演变行为,研究了短纤维增强C/C-SiC复合材料的力学性能和失效机制.结果表明:多孔C/C复合材料载体孔隙的孔径呈双极分布特征,添加芳纶纤维可提高网络孔隙结构的连通性,具有显著的孔隙结构调控作用.SiC基体以网络骨架形态分布于C/C-SiC复合材料内部,与纤维束形成了强界面结合钉扎结构,高含量纤维协同作用下使C/C-SiC复合材料具有优异的综合力学性能,添加芳纶纤维可明显增加复合材料内部裂纹扩展路径,提高C/C-SiC复合材料的断裂韧性.碳纤维的面内各向同性分布及陶瓷相层间均匀分布对C/C-SiC复合材料承载、摩擦稳定性提升均具有积极作用.

关键词：C/C-SiC复合材料、热压-熔渗两步法、微观结构、力学性能

所属期刊栏目：50

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：航天动力先进技术湖北省重点实验室开放基金;湖南省科技成果转化;产业化计划项目

在线出版日期：2022-07-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：88-101