叠层穿刺结构对Cf/Al复合材料组织与性能的影响

摘要：

以M40J碳纤维编织叠层穿刺结构预制体,选用ZL301为基体合金,采用真空压力浸渗法制备4种不同编织参数的叠层穿刺Cf/Al复合材料,研究了穿刺结构参数(Z向纱线规格和穿刺针距)对Cf/Al复合材料微观组织及拉伸性能的影响,并分析了其断裂变形行为及拉伸断口处形貌特征.结果 表明,穿刺结构参数对Cf/Al复合材料微观组织及性能影响显著,单股、3 mm/针的Cf/Al复合材料的平均抗拉强度为623MPa,单股、4 mm/针的Cf/Al复合材料的为353.3MPa,为4种结构中最低,双股、3 mm/针的Cf/Al复合材料为650.2MPa,为4种结构中最高,约为单股、4 mm/针复合材料的两倍;双股、4 mm/针的Cf/Al复合材料的为473MPa.穿刺针距为3 mm/针的Cf/Al复合材料微观浸渗缺陷较少,抗拉强度较高,单股穿刺纱在经向拉伸时易出现Z向纱分层失效现象.叠层穿刺Cf/Al复合材料根据变形断裂行为,可将其拉伸破坏过程分为3个阶段:纤维与基体共同承载阶段、主要由纤维承受载荷阶段、断裂失效阶段.

关键词：叠层穿刺;Cf/Al复合材料;微观组织;拉伸性能

所属期刊栏目：41

分类号：TB333;TG146.21;TG123.3+1(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;航空科学基金

在线出版日期：2021-12-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1283-1289