编织碳/碳复合材料剪切断裂机理研究

摘要

利用扫描电镜(SEM)和光学显微镜对编织碳/碳复合材料的常温剪切试样断口形貌进行了观察,探讨了加载过程中裂纹的形成和扩展方式,揭示了材料微结构不断演化导致材料最终破坏的断裂机理.分析结果表明,材料中微观缺陷,特别是界面缺陷的存在导致材料在低应力状态下发生局部破坏,成为材料失效的裂纹源;超始裂纹在剪切载荷作用下沿着结合力较弱的界面扩展,在遇到碳纤维束时,根据不同情况会以绕过或穿过纤维束的方式向前扩展,在此过程中多种缺陷的存在将加速裂纹的扩展速度并增大裂纹扩展范围,导致材料的破坏.