高温炭化处理对三维五向碳/酚醛编织复合材料拉伸性能的影响

摘要

对未经炭化和经不同温度炭化处理后的三维五向碳/酚醛编织复合材料进行了纵向和横向拉伸实验,获得了拉伸应力-应变曲线,并确定了材料的拉伸强度、拉伸模量、破坏应变和泊松比等主要力学性能,分析了这类材料经不同温度炭化处理后拉伸力学性能的变化规律.对试件拉伸实验后的破坏断口进行了宏观和微观分析,探讨了材料的变形和破坏机理.实验结果表明:随炭化处理温度的增加,三维五向碳/酚醛编织复合材料的纵向、横向拉伸强度和拉伸模量均呈先降后升的趋势,存在一个转折温度,超过该温度,材料的拉伸强度和拉伸模量从下降变为上升,但拉伸模量的变化幅度较小;但是,随着炭化温度的升高,材料的破坏应变是逐渐降低的.通过形貌观察和树脂热分解机理分析,认为在不同的炭化处理温度下,材料的细观组织结构演变存在明显的差异,因此造成了材料力学性能的变化.