三维增强Cf/Al复合材料微观组织与高温力学性能研究

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wyattwong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
三维增强C_f/Al复合材料是一种典型的轻质、高强和结构-性能可设计复合材料,其不但具有单向增强C_f/Al复合材料比强度和比模量高、热膨胀系数小、耐热性好等优点,而且三维编织结构使其具有良好的结构整体性和性能可设计性,是一种在航空航天领域极具发展应用潜力的先进复合材料。本文以ZL301为基体合金,以碳纤维(M40)三维五向织物为增强体,采用真空气压浸渗法制备了三维五向增强C_f/Al复合材料(简称3D-C_f/Al复合材料)。首先研究了纤维预热温度对3D-C_f/Al复合材料微观组织以及室温与高温力学性能的影响,确定了其最佳纤维预热温度。在此基础上,研究了两种纤维体积分数(45%和50%)的3D-C_f/Al复合材料在室温与高温(200~300℃)下的拉伸力学行为,探讨了3D-C_f/Al复合材料室温与高温拉伸断裂失效机理。获得了以下结论:真空气压浸渗法制备的3D-C_f/Al复合材料致密度和纤维分布均匀性随纤维预热温度的提高而改善,但其界面反应产物(Al4C3相)比例随纤维预热温度提高而明显增加,在同一纤维预热温度下制备的复合材料试样中组织均匀性良好。3D-C_f/Al复合材料室温强度随预热温度提高呈现先增加后降低的趋势,预热温度570℃制备的复合材料室温极限强度最高(577MPa);复合材料高温(300℃下)强度随预热温度提高而增加,预热温度600℃制备的复合材料高温极限强度最高(549MPa),高温拉伸中基体合金回复软化引起的界面结合弱化,有利于发挥复合材料界面滑移和纤维承载作用,从而提高其高温力学性能。相同预热温度(570℃)下制备的纤维体积分数45%和50%的3D-C_f/Al复合材料组织均匀性和致密度差异不明显,而其室温拉伸极限强度分别为577MPa和859MPa,增大纤维体积分数可提高复合材料的室温与高温力学性能;在相同预热温度和纤维体积分数条件下,3D-C_f/Al复合材料抗拉强度随拉伸温度提高呈现先增加后下降的规律,其弹性模量随着拉伸温度上升而持续降低。3D-C_f/Al复合材料在高温拉伸中表现出比室温下更高的断裂极限强度,提高变形温度一方面减弱了复合材料室温下的界面结合强度,有利于发挥其界面滑移脱粘对外部载荷能量的耗散能力,另一方面可部分消除制备中纤维/基体热膨胀系数失配引起的残余应力,从而使复合材料具有较高的高温承载能力。
其他文献
为研究表面活性剂对煤浮的促进作用,该文选取了多种表面活性剂进行实验.通过对 几种煤样的浮选实验,优选出六种表面活性剂.浮选实验表明;这几种表面活性剂对煤浮选有良好的应
现当今,随着我国科学技术的快速发展,各个行业基本都实现了机械化,这使得我国各行业的发展速度快速增加,在一定程度上大大解放了生产力.但是机械化生产也有可能面对一些问题,
目的 对一种国产新型的子宫填塞球囊导管进行生物相容性评价,为其在临床上的安全应用提供依据.方法 采用体外细胞毒性试验、皮肤致敏试验、皮内反应试验、阴道刺激试验、溶血
公寓式建筑一直都是火灾频发并且伤亡人数较大的一类建筑,此类建筑中人员成分复杂,存在的可燃物量大,起火因素多,一旦发生火灾,便会造成很大的人员伤亡和经济损失。在众多的
纵向射流作为一种简单有效的通风技术,其主要应用于隧道日常通风和矿山巷道掘进通风工作中。本文在参考总结前人研究成果的基础上,利用安全学院国家重点实验室新购进的恒温热
螺旋锥齿轮被广泛应用于汽车、拖拉机、工程车、军用车等行走机械的车桥中,是重要的机械零部件。长期以来,从动螺旋锥齿轮的加工方法主要以切削加工为主,不仅材料利用率低,而
完整的空间机械臂研究过程都要在地面完成,而空间机械臂真正工作在空间微重力环境下,因此,空间机械臂的微重力模拟研究是空间机械臂研究的关键部分之一,微重力模拟研究的主要
采空区遗煤自燃是威胁矿井安全生产的主要灾害之一,在综放工作面通常采用以注氮为主的综合防灭火措施进行预防。近年来,我国煤电一体化建设中形成了大量坑口电厂,其烟道气体作为
该文介绍了国内外动力配煤技术,分析了动力配煤的经济效益和社会效益.经过对配煤主要煤质指标线性可加性的理论分析,和对配煤试验结果的数理统计分析,得出了动力配煤的分析基
该文以丰富详实的现场实测资料为背景,创造性地将当代高科技技术--智能决策支持系统(IDSS)和人工神经元网络(ANN)应用于护巷煤柱宽度选择的研究.提出了煤矿巷道成层岩体质量