3D-C_f/Al复合材料的微观组织与剪切性能

作者：冯景鹏; 余欢; 徐志锋; 蔡长春; 王振军; 帅亮; 单嘉立

来源：材料科学与工程学报, 2021, 39(04): 673-679+706.

DOI：10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2021.04.023

• C_f/Al复合材料
• 三维正交
• 三维五向
• 微观组织
• 剪切性能

研究了真空压力浸渗法制备的两种3D-C_f/Al复合材料的微观组织,测试了在25、350及400℃时的剪切性能并分析了剪切失效机制。结果表明,三维五向与三维正交C_f/Al复合材料的致密度分别为97.8%和99.2%,两种复合材料都存在少量微孔缺陷,由于三维五向较三维正交结构而言,纤维束间的交织点数量多、纤维丝间的间隙小以及浸渗过程中铝液受到多个方向纤维束作用而导致的微孔缺陷要多;三维五向C_f/Al复合材料25、350和400℃的剪切强度分别为90.8、55.1和43.6MPa,三维正交C_f/Al复合材料的则为27.3、33.7和25.2MPa。造成两者复合材料剪切强度差异的原因主要是由于两者预制体中纤维承载方式不一样。其中,两种复合材料剪切破坏产生于"V"型口铝合金与碳纤维界面损伤处,剪切断口呈近似45°破坏,纤维束的受力变形导致两种复合材料剪切行为失效。

• 单位
  轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室; 南昌航空大学