软硬混编预制体增强沥青基4D-C/C材料的拉伸破坏行为

作者：吴小军; 乔生儒; 程文; 邹武; 崔红; 王坤杰

来源：新型炭材料, 2013, (04): 300-306.

• 软硬混编预制体
• 4D-C/C材料
• 拉伸性能
• 破坏机理 Carbon fiber mix weaves preform
• 4D-Carbon/carbon composites
• Tensile property
• Damage mechanism

以X-Y平面依次铺设炭纤维束、Z向穿插炭棒的4D软硬混编为预制体,采用沥青液相常压、高压浸渍/炭化-石墨化循环致密工艺制备4D-C/C复合材料。通过该材料Z向(炭棒方向)的拉伸实验,测定其拉伸性能和力学行为,并采用SEM分析试样表面及断口形貌。结果表明:宏观上拉伸试样以炭棒整体拔出的形式破坏;细观尺度上,试样表面形成了与载荷方向垂直的贯穿性裂纹,裂纹以2 mm左右的距离呈等间距分布;材料进一步的破坏过程中,基体裂纹在X-Y向纤维束中呈线性扩展,快速分割了基体材料,使4D-C/C复合材料的拉伸破坏演变为1D-C/C复合材料的破坏模式,由于炭棒与基体炭界面结合弱,炭棒以拔出方式失效和破坏。

• 单位
  西安航天复合材料研究所; 西北工业大学