SiCf/SiC陶瓷基復(fù)合材料增韌機(jī)理及界面相微區(qū)性能測試方法研究進(jìn)展

編號：CYYJ043552

篇名：SiCf/SiC陶瓷基復(fù)合材料增韌機(jī)理及界面相微區(qū)性能測試方法研究進(jìn)展

作者：馬浩林 吳曉晨 甄霞麗 李露 鄭瑞曉 馬朝利

關(guān)鍵詞： SiCf/SiC陶瓷基復(fù)合材料 界面相 增韌機(jī)制 小尺寸力學(xué)測試技術(shù) 界面相微區(qū)性能

機(jī)構(gòu)： 北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 天目山實(shí)驗(yàn)室

摘要： 作為一種典型的陶瓷基復(fù)合材料(ceramic matrix composites,CMC),SiCf/SiC復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、耐高溫、抗氧化和抗熱震等優(yōu)點(diǎn),在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。纖維和基體中間的界面相具有保護(hù)纖維、傳遞載荷、偏轉(zhuǎn)裂紋等作用,賦予SiCf/SiC復(fù)合材料偽塑性斷裂特征。界面相的設(shè)計(jì)方案會顯著影響其微區(qū)性能,進(jìn)而影響SiCf/SiC復(fù)合材料宏觀力學(xué)性能和損傷失效模式。近年來發(fā)展的基于聚焦離子束(focused ion beam,FIB)的微納加工技術(shù)和基于納米壓痕的微觀力學(xué)測試技術(shù)是表征SiCf/SiC復(fù)合材料界面相微區(qū)性能的有效手段。本文綜述了SiCf/SiC界面相現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案及界面相微區(qū)性能對增韌效果的影響機(jī)制,重點(diǎn)總結(jié)了單纖維頂出/頂入、微柱壓縮等小尺寸力學(xué)測試(small-scale mechanical testing,SSMT)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及各方法的適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)。最后,對CMC界面相微區(qū)性能研究的發(fā)展趨勢做了初步展望,并指出測試方法的標(biāo)準(zhǔn)化、測試環(huán)境的高溫化及測試數(shù)據(jù)的模型化是未來的主要發(fā)展方向。