高密度预制体制备炭/炭复合材料的弯曲力学性能与断裂机制(英文)

作     者：张明瑜 苏哲安 李建立 黄启忠 ZHANG Ming-yu;SU Zhe-an;LI Jian-li;HUANG Qi-zhong

作者机构：中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 

出 版 物：《中国有色金属学报：英文版》 (Transactions of Nonferrous Metals Society of China)

年 卷 期：2011年第21卷第8期

页      面：1795-1800页

核心收录：

学科分类：0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 0703[理学-化学] 0814[工学-土木工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：Project (50802115) supported by the National Natural Science Foundation of China Project (2011CB605801) supported by the National Basic Research Program of China 

主　　题：C/C 复合材料 化学气相渗透(CVI) 高密度预制体 弯曲力学性能 断裂机制 

摘      要：以丙烯作为碳源,氮气作为载气,采用初始密度为0.94g/cm3三维正交PAN基12K炭纤维预制体,利用自制的快速CVI炉制备基体热解炭结构为带状结构的C/C复合材料。力学性能测试结果表明,材料的弯曲断裂特征与制备过程中受到的高温热处理次数有关。从载荷-位移曲线来看,当C/C复合材料经过两次热处理时,C/C复合材料呈明显假塑性断裂特征。当C/C复合材料经过三次热处理时,载荷-位移曲线趋于稳定平滑,抗弯强度降低。从C/C复合材料断面的SEM图可以观察到材料断裂可以分为层间断裂和层内断裂,而层内断裂又因热解炭填充密度变化呈明显的分区断裂。由于热解炭和纤维含量在C/C复合材料中分布的差异,材料在不同的区域表现出不同的断裂特征,从而使得材料具备良好的弯曲强度同时具有一定的韧性特征。