2.5D-C_f/Al复合材料的经向高温力学性能及其变形断裂行为

作者：胡银生; 余欢^*; 徐志锋; 王振军; 王雅娜

来源：中国有色金属学报, 2020, 30(03): 507-517.

DOI：10.11817/j.ysxb.1004.0609.2020-39436

• C_f/Al复合材料
• 2.5D浅交直联织物
• 真空压力浸渗
• 高温力学性能
• 断裂行为

以M40J碳纤维的2.5D浅交直联编织预制体为增强体,ZL301合金为基体材料,采用真空压力浸渗法,制备纤维体积分数50%的2.5D碳纤维增强铝基复合材料;研究2.5D浅交直联结构复合材料的致密度和微观组织,在室温、350℃和400℃环境下进行经向拉伸力学性能测试并分析其变形断裂行为。结果表明:2.5D复合材料的致密度较高达到96.2%,细观结构完整,纤维排布均匀,微观组织无明显铸造缺陷,界面上大多数区域较为干净,存在棒状的Al4C3界面相;2.5D-Cf/Al的室温、350℃和400℃的经向拉伸强度分别为531、451和408 MPa,材料的高温强度损失率仅为23%;其应力-应变曲线呈现明显非线性特征,复合材料的室温和高温拉伸断裂过程可以分为3个阶段,即基体承载阶段、纤维承载阶段、损伤与断裂阶段。

• 单位
  南昌航空大学; 轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室; 中国航发北京航空材料研究院