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界面层对三维机织角联锁SiCf/SiC复合材料断裂韧性的影响

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为探究界面层对SiCf/SiC复合材料性能的影响,选用国产第3代SiC纤维,通过先驱体浸渍裂解工艺制备了热解碳(PyC)、热解碳/碳化硅(PyC/SiC)、氮化硼(BN)、氮化硼/碳化硅(BN/SiC)4种界面层的三维机织角联锁SiCf/SiC复合材料.在此基础上,结合声发射技术对复合材料进行常温断裂韧性测试,并利用扫描电镜对其细观损伤模式进行评价.结果表明:界面层对三维机织角联锁SiCf/SiC复合材料的断裂强度和断裂韧性有强决定作用,但对其初始模量没有太大的影响;以PyC层为主界面层的试样具有良好的断裂韧性,试样P-SiCf/SiC和P/S-SiCf/SiC的断裂韧性分别为13.99和16.93 MPa·m1/2,而试样B-SiCf/SiC表现出强界面结合,具有最低断裂韧性6.47 MPa·m1/2;但在界面引入SiC层后,试样B/S-SiCf/SiC的断裂韧性显著提高至15.81 MPa·m1/2;声发射能量和撞击数可完整描述SiCf/SiC复合材料的实时损伤过程.
Influence of interfacial layers on fracture toughness of three-dimensional woven angle interlock SiCf/SiC composites

段亚弟、谢巍杰、邱海鹏、王晓猛、王岭、张典堂、钱坤

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生态纺织教育部重点实验室(江南大学),江苏无锡 214122

航空工业复合材料技术中心,北京 101300

SiCf/SiC复合材料 三维机织角联锁 界面层 断裂韧性 声发射

国家科技重大专项国家自然科学基金国家自然科学基金

2017-VI-0007-00761170211512072131

2023

10.13475/j.fzxb.20211203910

纺织学报
中国纺织工程学会

纺织学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.699
ISSN：0253-9721
年,卷(期)：2023.44(1)
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