叠层缝合结构碳纤维/Al复合材料微观特征与高温弯曲性能

摘要：

将M40J碳纤维(Cf)以叠层缝合结构编织成预制体,采用真空气压浸渗工艺制备成Cf/Al复合材料.在高温环境(350℃、400℃)下进行三点弯曲测试试验,通过SEM、TEM、EDS和XRD对材料的元素分布、物相组成、微观组织和界面特征进行观察分析,研究其高温弯曲性能,探讨该种材料在高温环境下弯曲失效机制.结果 表明,制备的Cf/Al复合材料基体与增强体界面轮廓清晰且结合紧密,材料内部基体受残余拉应力.Cf/Al复合材料在350℃时的弯曲强度和模量分别为175.2 MPa和90.1 GPa,在400℃时为160.8 MPa和87.5 GPa;温度升高时叠层缝合结构Cf/Al复合材料的弯曲强度未出现大比例下降,其高温稳定性较其他编织结构更好.Cf/Al复合材料在高温环境下弯曲失效时受拉伸、压缩共同作用,其失效方式是基体开裂及部分纤维断裂,主导因素为基体在高温下软化和材料界面结合强度下降.

关键词：高温;叠层缝合;微观组织;界面;弯曲强度;失效机制

所属期刊栏目：38

分类号：TB333(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;航空科学基金;江西省自然科学基金

在线出版日期：2021-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2971-2980