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《中国空间科学学会空间材料专业委员会2011学术交流会论文集》2011年
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碳纤维补强氧化锆基复合材料的制备及其力学性能

周国红  张海龙  张昭  王士维  
【摘要】:浆料浸渍-热压法制备了单向碳纤维补强氧化锆基复合材料。研究了热压温度对复合材料的致密化及力学性能的影响,并分析了其断裂特征。当热压温度为1500℃时,复合材料平行于碳纤维方向试样的抗弯强度和断裂韧性分别达到了588.OMPa和15.4MPa·m~(1/2),这主要归因于碳纤维的补强增韧作用。致密度随热压温度从1500℃上升到1650℃增加,但复合材料的力学性能反而降低。尤其是在1650℃,复合材料的抗弯强度和断裂韧性下降到173.2MPa和5.0 MPa·m~(1/2),呈脆性断裂模式。热力学计算和XRD物相分析结果表明:在1650℃下碳纤维与ZrO_2基体发生化学反应生成了ZrC相。一方面,损伤了碳纤维的力学性能;另一方面,形成的化学结合导致了纤维/基体之间的强界面结合,因而造成了复合材料力学性能的恶化。
【作者单位】:中国科学院上海硅酸盐研究所结构中心
【分类号】:V257

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