室温和高温下三维针刺炭/炭复合材料的弯曲性能及破坏机理（英文）

李典森^1,2，姚倩倩¹，姜楠³，江雷¹

1. 北京航空航天大学化学与环境学院仿生智能界面科学与技术教育部重点实验室仿生能源材料与器件北京市重点实验室2. 东华大学纤维材料改性国家重点实验室3. 北京农学院国际学院

摘 要：本文制备了高密度三维针刺炭/炭复合材料,研究了该材料在室温和高温下的弯曲性能,并从宏、细观角度研究了材料的变形与失效机理。结果表明,三维针刺炭/炭复合材料具有好的抗弯曲性能,400℃以下的载荷-挠度曲线呈线弹性和脆性破坏特征;而更高温度下的曲线表现出明显的韧性和塑性失效。由于氧化作用的加重,材料的弯曲性能随着温度的升高而显著减小。材料呈现锯齿状断裂特征,在500℃以下,主要的损伤形式表现为基体开裂,90°纤维/基体脱粘,0°纤维的局部扭曲和断裂;而在更高温度下,复合材料的氧化特征更加明显,纤维和基体间的界面粘结性能显著下降。

关键词：三维针刺炭/炭复合材料;高温;弯曲性能;失效机理;