| 纤维热处理对C/C-SiC复合材料剪切强度的影响 |
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| 引用本文： | 代吉祥,沙建军,张玉翠,李建,韦志强.纤维热处理对C/C-SiC复合材料剪切强度的影响[J].硅酸盐学报,2013(7). |
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| 作者姓名： | 代吉祥 沙建军 张玉翠 李建 韦志强 |
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| 作者单位： | 大连理工大学，工业装备结构分析国家重点实验室，大连 116024 |
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| 基金项目： | 中央高校基本科研业务费专项基金[DUT11ZD(G)01]；教育部新世纪人才计划(NCET-11-0052)；留学回国人员项目资助。 |
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| 摘 要： | 对T300碳纤维在真空环境下，在600、900、1200、1500℃进行热处理，用液硅熔渗反应法(liquid silicon infiltration，LSI)制备了不同微观组织结构的C/C-SiC复合材料。采用光电子能谱分析了热处理对纤维表面结构的影响，用光学显微镜和扫描电子显微镜对材料微观形貌进行了观察分析。采用双槽口剪切法(DNS)测试了C/C-SiC复合材料层间剪切强度(interlaminar shear strengh，ILSS)，并分析了纤维热处理对材料剪切性能影响的微观机理。结果表明：碳纤维经热处理后，表面化学成分发生变化，氧含量显著降低，改变了碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber reinforced resin matrix composite，CFRP)先驱体中纤维/树脂界面结合强度，从而在CFRP裂解后形成了具有不同微观结构的C/C预制体，通过液Si对不同微结构的C/C预制体进行熔渗，获得具有不同微观结构的 C/C-SiC复合材料；DNS 测试发现碳纤维热处理能够有效改善 C/C-SiC复合材料的层间剪切强度，主要是由于纤维经热处理后制备的C/C-SiC复合材料中，SiC基体相分布较均匀并包裹在碳纤维周围，导致纤维/基体界面结合强度高。经1500℃热处理纤维增强的C/C-SiC复合材料，其剪切强度为34 MPa，与未处理的相比，ILSS提高了33%。
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| 关 键 词： | 陶瓷基复合材料 热处理 液硅熔渗法 层间剪切强度 碳纤维 碳化硅 |
Influence of Carbon Fiber Heat Treatment on Interlaminar Shear Strength of C/C-SiC Composites |
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| DAI Jixiang
,
SHA Jianjun
,
ZHANG Yucui
,
LI Jian
,
WEI Zhiqiang.Influence of Carbon Fiber Heat Treatment on Interlaminar Shear Strength of C/C-SiC Composites[J].Journal of The Chinese Ceramic Society,2013(7). |
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| Authors: | DAI Jixiang SHA Jianjun ZHANG Yucui LI Jian WEI Zhiqiang |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | ceramic-matrix composite heat treatment liquid silicon infiltration process interlaminar shear strength carbon fiber silicon carbide |
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