挠度修正法评价碳/碳复合材料的高温弹性模量

作为理想的高温结构材料,碳/碳(C/C)复合材料的高温弹性模量对其高温热应力分析及结构设计至关重要。三点弯曲试验可以采用电感量仪准确测得陶瓷试样的挠度,从而计算得陶瓷室温弹性模量,但三点弯曲试验在高温下的应用由于挠度变形难以准确测量而鲜有报道。本研究基于相对法理论,提出了挠度修正法,可以方便准确地获得其高温弹性模量。采用电感量仪与挠度修正法测试了2D与3D C/C复合材料室温弹性模量,结果表明2种方法的测试结果相近。测试了C/C复合材料在室温至1700℃间的弹性模量,结果表明2D与3D C/C复合材料的弹性模量均在1200℃时达到最大值82.22 GPa、66.73 GPa;而后在1200~1700℃,随着温度的升高,其弹性模量逐渐降低,且2D C/C复合材料的降低幅度更大。本研究显示挠度修正法可以准确、可靠地评价碳/碳复合材料的高温弹性模量,有望推广应用于其它高温结构材料弹性模量测量领域。