准三维炭/炭复合材料力学性能分析

摘要

以针刺网胎无纬布交替叠层准三维结构为预制体,采用热梯度化学气相沉积(TCVI)和树脂压力浸渍-炭化(PIC)混合致密方法得到不同密度的炭/炭复合材料,研究了密度和热处理温度对炭/炭复合材料弯曲和压缩性能的影响,并对其机理进行了探讨.结果表明:增大材料的密度可以提高材料的弯曲和压缩性能,破坏机理发生改变,密度较低时,弯曲破坏方式为"假塑性"的分层破坏模式,压缩破坏为压溃式破坏;高密度的试样,弯曲破坏为拉应力或压应力破坏模式,压缩破坏为剪切和分层破坏模式,表现出一定的脆性;热处理温度升高,降低了材料的弯曲和压缩强度或模量,但明显改变了材料的破坏模式,增多了裂纹扩展或偏转的途径,表现出更好的"假塑性";由分析得出,准三维炭/炭复合材料承压时,针刺处是力学薄弱点,易产生分层.