SiC/SiC复合编织管的抗热冲击性能与失效机理研究

作     者：胡庆宽 许琦鹏 万志慧 杨保建 周为 晋小超 HU Qingkuan;XU Qipeng;WAN Zhihui;YANG Baojian;ZHOU Wei;JIN Xiaochao

作者机构：河南航天精工制造有限公司河南省紧固连接技术重点实验室信阳464000 西安交通大学航天航空学院极端环境与防护技术联合研究中心西安710049 

出 版 物：《应用力学学报》 (Chinese Journal of Applied Mechanics)

年 卷 期：2024年第41卷第2期

页      面：288-296页

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重大科技专项资助项目(No.J2019-IV-0003-0070) 国家自然科学基金资助项目(No.12102320) 中国博士后科学基金资助项目(No.2021M692571) 

主　　题：陶瓷基复合材料 SiC/SiC复合编织管 石英灯辐照加热 热冲击 失效机理 

摘      要：以二维二轴编织的SiC/SiC复合编织管为研究对象,研究其抗热冲击性能及失效机理。自主搭建了基于石英灯辐照加热的循环热冲击试验平台,基于该平台开展了SiC/SiC复合编织管的循环热冲击试验考核,并对循环热冲击后的复合编织管进行了径向压缩测试,探究了复合编织管力学性能与破坏机理,拟合得到了热冲击强度退化经验公式。研究结果表明,搭建的循环热冲击试验平台能够模拟快速升降温的实际服役环境,最高升温、降温速率在试验过程中分别可达约40、60℃/s。随着热冲击循环次数的增加,SiC/SiC复合编织管环向拉伸强度下降,且降幅随之增大。热冲击产生的热应力导致纤维周围的基体产生微裂纹,弱化了纤维束与基体之间的连接,这是复合编织管强度降低的原因之一。拟合的强度退化经验公式能够准确描述强度退化规律,可以满足工程应用需求。