严科飞， 张程煜， 乔生儒， 韩 栋， 李 玫

(西北工业大学超高温结构复合材料国防科技重点实验室，西安710072)

连续碳纤维增韧陶瓷基复合材料具有耐高温、低密度、高比强、高比模和抗烧蚀等优异性能，主要应用于高温结构件［1］，其中主要有C/C和C/SiC，两类材料带有防氧化涂层后，其机械性能和抗氧化性能都得到提高［2］。目前，研究的预制体结构主要为二维穿刺和二维层合板结构，层合板结构大幅度提高了复合材料的韧性和可靠性［3］，但是层间强度低，在冲击载荷下容易损伤。两种材料在作为刹车盘键槽使用时，刹车时键槽会受到剧烈冲击。因此，研究材料的冲击性能尤为重要。Brennan等使用夏比冲击试验法研究了编织方式、试样形状和试验温度对SiC/Lithium Aliminosilicate(LAS)玻璃陶瓷的冲击性能［4］。Park等使用落锤冲击试验法研究了具有抗氧化涂层C/C复合材料的冲击性能［5］。Liu等使用悬臂梁法研究了碳纤维增强陶瓷基复合材料的冲击性能［6］。Mscke等研究了二维(2D)和三维(3D)C/C的夏比冲击性能［7］，结果表明2D C/C相比3D C/C复合材料冲击吸收能量较大。Xu［8］和Fan等［9］分别研究了三维纺织和三维针刺C/SiC复合材料的冲击性能，结果表明C/SiC复合材料具有良好的抗冲击性能。这些研究都是针对C/C和C/SiC的面内冲击性能，对于面外冲击韧度的研究较少。此外，由于化学气相渗透工艺的缺陷，制备的材料不均匀，即便是同一批生产或者是同一块沉积板，也存在密度不均匀［10］的情况。然而，密度对材料力学性能影响较为明显［11～13］，但是密度对冲击能量的影响尚未见报道。……