碳纖維增強(qiáng)磷酸鋁復(fù)合材料的力學(xué)性能研究

編號(hào)：CYYJ043563

篇名：碳纖維增強(qiáng)磷酸鋁復(fù)合材料的力學(xué)性能研究

作者：王小兵 秦巖 傅華東 何山 王帥 楊少杰

關(guān)鍵詞： 超細(xì)高嶺土 B4C 磷酸鹽復(fù)合材料 力學(xué)性能 強(qiáng)度保持率

機(jī)構(gòu)： 武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 為了改善無(wú)機(jī)復(fù)合材料在服役環(huán)境下力學(xué)性能驟降的缺點(diǎn),本研究以超細(xì)高嶺土和B4C顆粒填充自制磷酸二氫鋁作為基體,以碳纖維作為增強(qiáng)體,制備了碳纖維增強(qiáng)磷酸鋁復(fù)合材料。通過(guò)力學(xué)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、差示掃描量熱儀(DSC)、X射線(xiàn)衍射(XRD)儀、掃描電鏡(SEM)等對(duì)該復(fù)合材料進(jìn)行了性能表征。結(jié)果表明:隨著兩種骨料顆粒的添加,碳纖維增強(qiáng)磷酸鋁復(fù)合材料的最高密度達(dá)到1.871 g/cm3,常溫抗彎強(qiáng)度先增大后減小,高嶺土顆粒在高溫下會(huì)裂解生成Al2O3及SiO2,并與B4C生成一定量的SiC以及BPO4與B2O3等組成的熔融態(tài)物質(zhì),填充了基體裂解產(chǎn)生的孔隙,從而減少了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)缺陷。當(dāng)m[Al(H2PO4)3]∶m(高嶺土)∶m(B4C)為100∶35∶15時(shí),平均抗彎強(qiáng)度最高可達(dá)129.5 MPa,600℃熱處理60 min后抗彎強(qiáng)度為65.47 MPa,力學(xué)強(qiáng)度保持率得到提高,可達(dá)50.56%。