界面层对三维机织角联锁SiCf/SiC复合材料断裂韧性的影响

摘要：

为探究界面层对SiCf/SiC复合材料性能的影响,选用国产第3代SiC纤维,通过先驱体浸渍裂解工艺制备了热解碳(PyC)、热解碳/碳化硅(PyC/SiC)、氮化硼(BN)、氮化硼/碳化硅(BN/SiC)4种界面层的三维机织角联锁SiCf/SiC复合材料.在此基础上,结合声发射技术对复合材料进行常温断裂韧性测试,并利用扫描电镜对其细观损伤模式进行评价.结果表明:界面层对三维机织角联锁SiCf/SiC复合材料的断裂强度和断裂韧性有强决定作用,但对其初始模量没有太大的影响;以PyC层为主界面层的试样具有良好的断裂韧性,试样P-SiCf/SiC和P/S-SiCf/SiC的断裂韧性分别为13.99和16.93 MPa·m1/2,而试样B-SiCf/SiC表现出强界面结合,具有最低断裂韧性6.47 MPa·m1/2;但在界面引入SiC层后,试样B/S-SiCf/SiC的断裂韧性显著提高至15.81 MPa·m1/2;声发射能量和撞击数可完整描述SiCf/SiC复合材料的实时损伤过程.

关键词：SiCf/SiC复合材料、三维机织角联锁、界面层、断裂韧性、声发射

所属期刊栏目：44

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家科技重大专项;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：119-128