ZrW_(2)O_(8)-Cf/E51低/负热膨胀复合材料制备及超声时间对其热膨胀和力学性能的影响

作     者：鞠录岩 张建兵 马玉钦 张钊源 魏文澜 JU Luyan;ZHANG Jianbing;MA Yuqin;ZHANG Zhaoyuan;WEI Wenlan

作者机构：西安石油大学机械工程学院西安710065 西安电子科技大学机电工程学院西安710071 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2023年第51卷第1期

页      面：171-178页

核心收录：

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金青年项目(51905426) 国家自然科学基金面上项目(51974251,51974246) 陕西省教育厅专项科研计划项目(19JK0671) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2020JQ-782) 

主　　题：低/负热膨胀 复合材料 钨酸锆颗粒 碳纤维 

摘      要：为了制备低膨胀、高强、轻质复合材料,采用模压法制备了ZrW_(2)O_(8)-Cf/E51复合材料,并研究了超声时间对其微观组织、热膨胀行为和极限抗拉强度的影响。结果表明:在制备过程中颗粒团聚后容易受到纤维单丝阻挡并在纤维束表面聚集。在20 min之内,延长超声时间会减少ZrW_(2)O_(8)颗粒团聚。随着颗粒团聚的减少,复合材料断口会由平面状、无纤维拔出变为台阶状、有纤维拔出。在碳纤维和ZrW_(2)O_(8)颗粒的综合作用下,ZrW_(2)O_(8)-Cf/E51复合材料在热膨胀过程中膨胀量dL/L0会出现增大、减小和缓慢上升三个阶段,平均热膨胀系数也会出现相应的三个阶段。超声时间从5 min延长到20 min,ZrW_(2)O_(8)-Cf/E51复合材料的平均热膨胀系数降低了约130%,极限抗拉强度提高了约8%。