两种双基体C/C复合材料的微观结构与力学性能
2017-08-16李克智
刘 皓,李克智
(1 榆林学院 化学与化工学院,陕西 榆林 719000; 2 西北工业大学 材料学院,西安 710072)
两种双基体C/C复合材料的微观结构与力学性能
刘 皓1,李克智2
(1 榆林学院 化学与化工学院,陕西 榆林 719000; 2 西北工业大学 材料学院,西安 710072)
借助偏光显微镜、扫描电镜以及力学性能测试研究了两种双基体C/C复合材料的微观结构与力学性能。结果表明:基体碳在偏光显微镜下呈现出热解碳的光滑层组织,沥青碳的各向同性、镶嵌和流域组织。 在SEM下普通沥青碳为“葡萄状”结构,中间相沥青碳为片层条带状结构。具有多层次界面结构的材料可以提高材料的弯曲强度,改善材料的断裂韧度,两种材料在载荷-位移曲线中载荷为台阶式下降,呈现出假塑性断裂特征。材料A和材料B的弯曲强度分别为206.68,243.66MPa,断裂韧度分别为8.06,9.66MPa·m1/2,材料B的弯曲强度、断裂韧度均优于材料A。
C/C复合材料;双基体;微观结构;力学性能
C/C复合材料是一种高性能新型复合材料,具有低密度、高比强、高比模、耐高温、耐腐蚀、抗热震等一系列优异性能[1,2]。正是由于C/C复合材料的这些特殊性能,使其在航空、航天领域得到了越来越广泛的应用,并且逐渐向民用、医学等领域扩展[3-5]。但是,C/C复合材料作为结构材料在应用中存在的主要问题是脆性大,易发生突发性和灾难性的破坏,制约了其进一步的推广应用。许多学者针对C/C复合材料脆性大的问题展开了研究,主要是通过调控热解碳组织结构[6,7]、致密化工艺[8]、预制体结构[9,10]、最终热处理温度[11,12]以及在基体碳中构造多层次的界面[13,14]等方法增强C/C复合材料的韧性。……
