采用Z-Pin增强体的3D炭/炭复合材料层间断裂行为
来源期刊：新型炭材料2004年第2期
论文作者：丁海英 邱海鹏 刘建军 李铁虎 韩立军
关键词：层间破坏; 3D C/C复合材料; Z-pin; 假塑性; Interlaminar fracture; 3D C/C composite; Z-pin; Pseudoplastic;
摘 要：采用炭纤维平纹织物和精细Z-pin制备了新型3D炭纤维预制件,炭基体采用等温化学气相沉积和高温煤沥青高压浸渍炭化制备.短梁剪切试验和开口拉剪试验用来表征Z-pin增强体对剪切破坏模式的影响.短梁剪切失效模式为假塑性,而拉剪失效模式为非假塑性破坏.分析了产生此现象的机制,短梁剪切假塑性失效由炭/炭复合材料叠层中纤维束内、纤维束间和叠层间微裂纹扩展形成,而产生拉剪失效的单一层间裂纹扩展不引起宏观假塑性现象.采用Z-pin作为提高层间剪切强度的增强体间隔1.5 mm比间隔2.5 mm可提高剪切强度40 %～50 %,该技术将成为3D炭/炭复合材料预制体制备更为先进的技术.
丁海英1，邱海鹏1，刘建军2，李铁虎2，韩立军2
(1.北京航空制造工程研究所,北京,100024;
2.西北工业大学,材料科学与工程学院,陕西,西安,710072)
摘要:采用炭纤维平纹织物和精细Z-pin制备了新型3D炭纤维预制件,炭基体采用等温化学气相沉积和高温煤沥青高压浸渍炭化制备.短梁剪切试验和开口拉剪试验用来表征Z-pin增强体对剪切破坏模式的影响.短梁剪切失效模式为假塑性,而拉剪失效模式为非假塑性破坏.分析了产生此现象的机制,短梁剪切假塑性失效由炭/炭复合材料叠层中纤维束内、纤维束间和叠层间微裂纹扩展形成,而产生拉剪失效的单一层间裂纹扩展不引起宏观假塑性现象.采用Z-pin作为提高层间剪切强度的增强体间隔1.5 mm比间隔2.5 mm可提高剪切强度40 %～50 %,该技术将成为3D炭/炭复合材料预制体制备更为先进的技术.
关键词:层间破坏; 3D C/C复合材料; Z-pin; 假塑性; Interlaminar fracture; 3D C/C composite; Z-pin; Pseudoplastic;
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