不同界面SiC纤维束复合材料的拉伸力学行为

何宗倍¹，张瑞谦¹，付道贵¹，李鸣¹，陈招科²，邱邵宇³

1. 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料国家重点实验室2. 中南大学粉末冶金国家重点实验室3. 中国核动力研究设计院核燃料元件及材料研究所

摘 要：利用国产三代SiC纤维通过化学气相渗透工艺(CVI)制备不同界面厚度和基体体积分数的SiC纤维束复合材料,并对其拉伸力学行为进行研究;同时,通过有限元方法研究界面厚度和基体体积分数对SiC纤维束复合材料热残余应力的影响。有限元分析结果表明:该纤维束复合材料的界面存在较为明显的径向和环向热残余应力,而且这两种应力均随着界面厚度增加而减小,随着基体体积分数的增加而增加。拉伸实验结果表明:随着界面厚度增加SiC纤维束复合材料的拉伸强度有增大趋势,且纤维拔出长度也相应增加;但在界面厚度相同的情况下,过高的基体体积分数将导致复合材料拉伸强度和韧性下降。

关键词：SiC纤维束复合材料;界面厚度;基体体积分数;热残余应力;拉伸行为;