郑 伟 林志远 刘 芹 李 耿 侯 晓

（1 西安航天动力技术研究所，西安 710025）（2 航天动力技术研究院，西安 710025）

0 引言

C／C复合材料具有比强度和比模量高、热稳定性及抗烧蚀性好等优点，在高温环境中取得了广泛应用［1］。因准三维针刺碳布／网胎复合织物的特殊结构，针刺C／C复合材料被应用于固体火箭发动机高空喷管扩张段部件以大幅减轻发动机的消极质量，成为先进战略导弹获得高性能、高可靠性、高冲质比喷管的技术保证和重要依托［2－3］。目前国内外对三维编织C／C复合材料的高温性能试验研究较多，而对准三维针刺C／C复合材料的高温特性研究尚处于起步阶段，尚未充分认识其高温力学性能表征机理［4－6］。

本文设计了针刺C／C复合材料高温拉压试验，分析其力学性能参数（如：强度、模量等）随温度的变化规律，并基于针刺C／C复合材料试样的宏观／细／微观断口形貌，确定材料在不同温度下的失效模式，为指导针刺C／C复合材料工程化应用奠定基础。

1 试验

1.1 材料及设备

1.1.1 试样

针刺C／C复合材料预制体每一周期单元由轴向铺层（0°）、环向铺层（90°）、双斜向铺层（±45°）组成。试验件的构型共有板形拉伸、板形压缩两种，测试方法按 Q／QJA 207—2014。

1.1.2 设备

50T DNS50电子万能试验机，长春机械科学研究院有限公司。鉴于试验环境温度高，以高强度C／C材料制造加载块，并采用冷却水系统确保负载传感器和传动装置正常工作。利用水冷接触式引伸计及基于三维图像技术的Vic－3D测试系统对试样应变进行测量。

1.2 性能测试

在哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所开展针刺C／C复合材料高温拉伸、压缩试验。……