界面層對(duì)三維機(jī)織角聯(lián)鎖SiCf/SiC復(fù)合材料斷裂韌性的影響

編號(hào)：NMJS08580

篇名：界面層對(duì)三維機(jī)織角聯(lián)鎖SiCf/SiC復(fù)合材料斷裂韌性的影響

作者：段亞弟 謝巍杰 邱海鵬 王曉猛 王嶺 張典堂 錢坤

關(guān)鍵詞： SICF/SIC復(fù)合材料 三維機(jī)織角聯(lián)鎖 界面層 斷裂韌性 聲發(fā)射

機(jī)構(gòu)： 生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（江南大學(xué)） 航空工業(yè)復(fù)合材料技術(shù)中心

摘要： 為探究界面層對(duì)SiCf/SiC復(fù)合材料性能的影響,選用國(guó)產(chǎn)第3代SiC纖維,通過(guò)先驅(qū)體浸漬裂解工藝制備了熱解碳(PyC)、熱解碳/碳化硅(PyC/SiC)、氮化硼(BN)、氮化硼/碳化硅(BN/SiC)4種界面層的三維機(jī)織角聯(lián)鎖SiCf/SiC復(fù)合材料。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合聲發(fā)射技術(shù)對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行常溫?cái)嗔秧g性測(cè)試,并利用掃描電鏡對(duì)其細(xì)觀損傷模式進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:界面層對(duì)三維機(jī)織角聯(lián)鎖SiCf/SiC復(fù)合材料的斷裂強(qiáng)度和斷裂韌性有強(qiáng)決定作用,但對(duì)其初始模量沒(méi)有太大的影響;以PyC層為主界面層的試樣具有良好的斷裂韌性,試樣P-SiCf/SiC和P/S-SiCf/SiC的斷裂韌性分別為13.99和16.93 MPa·m1/2,而試樣B-SiCf/SiC表現(xiàn)出強(qiáng)界面結(jié)合,具有最低斷裂韌性6.47 MPa·m1/2;但在界面引入SiC層后,試樣B/S-SiCf/SiC的斷裂韌性顯著提高至15.81 MPa·m1/2;聲發(fā)射能量和撞擊數(shù)可完整描述SiCf/SiC復(fù)合材料的實(shí)時(shí)損傷過(guò)程。