聂明明，徐志锋，徐 鹏，余 欢，王振军（南昌航空大学 轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室，南昌 330063）

纤维预热温度对3D-Cf/Al复合材料显微组织及力学性能的影响

聂明明，徐志锋，徐 鹏，余 欢，王振军
（南昌航空大学 轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室，南昌 330063）

采用真空气压浸渗法制备纤维体积分数为51%的三维五向编织M40碳纤维增强铝基复合材料（3D-Cf/Al），研究纤维预热温度对3D-Cf/Al复合材料显微组织与力学性能的影响，并对比研究3D-Cf/Al复合材料与单向连续Cf/Al复合材料的差异。结果表明：复合材料致密度随着编织体预热温度的提高而增大，提高预热温度可有效减少复合材料内部孔洞和纤维偏聚等浸渗缺陷；复合材料的拉伸强度随纤维预制体预热温度的提高而显著降低。其中，在预热温度500 ℃、浸渗温度720 ℃、浸渗压力7 MPa和保压时间20 min的工艺条件下，所制备的3D-Cf/Al复合材料致密度为97.3%，拉伸强度为777.8 MPa，弹性模量为186.1 GPa。

三维编织；Cf/Al复合材料；纤维预热温度；力学性能；显微组织

3D-Cf/Al复合材料相较于2D、单向连续Cf/Al复合材料，除具有轻质、高比强度、高比刚度及耐磨性好等优良性能外，还具有耐冲击、不分层、抗开裂及耐疲劳等特点，表现出特有的整体性，因此备受航空航天部门的关注，并已发展成为现代国防高端技术领域最具战略性的结构材料之一［1-2］。真空气压浸渗是实现高性能三维编织复合材料复杂制件的近净成形最有效的制备方法，区别于3D纤维增强树脂基与陶瓷基复合材料……