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    企业新闻
 

         氟碳漆CFCC在单调载荷下所表现出的报伤容限行为,一直成为各国大力发展该类材料的最大动力,并促使研究者们进一步调查其在高溢循环载菏下的破坏机制和微结构变化.以为其用作高沮结构件莫定基础图3-27所示为3DC/SiC复合材料从室滋-1500℃的应力一寿命曲线(也称S-N曲线),根据对称循环载荷的应力幅‘(等于从鼓大拉伸到最大压缩的应力范围的一半)与发生疲劳破坏的循环数Nf为坐标作图而得。室滥下,山图3-27(a)可以肴出.试样疲劳寿命随肴疲劳应力的变化大致分为短寿命(I.N1<10')、中寿命(H区,10'<N1<10')和长寿命(m区,Nr>10‘周)等三个区域。当疲劳应力接近静态抗拉强度时.断裂发生在短寿命区。

    在此区域.玻劳寿命与疲劳应力的相关性较小.当疲劳应力介于235-260MP。之间时,大多数断裂发生在中寿命区,随着疲劳应力降低,疲劳寿命延长,表明此区域疲劳报伤具有累加性。当应力低于235MPa时,材料在106次内不会断裂。若取循环基数为10‘次.可以认为3DC/SiC的室沮疲劳极限是235MPa.该值远大于复合材料室温的比例极限《见表3-7)。与相同条件下2DC/SiC复合材料的S-N曲线〔’‘〕相比较.3DC/SiC复合材料的疲劳应力范围小得多.疲劳极限也相应高得多。这可能是由于3DC/SiC内纤维与落体之问的界面结合强度较强所致。1100℃下,疲劳应力范围变得很小,几乎不存在中寿命区,如图3-27(b)所示。随着温度进一步升高.S-N曲线不再遵循室温至1100℃的变化趋势.1100,C相比,图3-27(c)所示1300℃的疲劳应力范围和疲劳寿命下降速率加剧.异。为了更直观地比较3DC/SiC复合材料在不同温度下的&N曲线.3-28给出了3DC/SiC在不同沮度下的S/S。比值和IgN关系曲线,其中S为疲劳应力,s0为抗拉强度.从图3-28可以看出.随着沮度升高,疲劳应力范圈和中寿命区的寿命下降速率呈现先减小、后增加的规律.aS/So-N曲线的斜率最大.扭劳极限约为拉伸强度的87%.1100℃的S/So-IgN曲线非常平坦.疲劳极限约为.拉伸强度的97%。当温度高于1100℃时.随温度升高,疲劳应力试间和斜攀增大,13001C玻劳极限约为静拉伸强度的94%.1500℃的疲劳极限约为拉伸怪度的90%3DC/SiC复合材料在不同沮度下疲劳应力一寿命曲线形态不同,是由于材料的.色应力状态和大小不同,以及材料结构单元的微结构变化所致[[Is-1t].

         由于3DC/}5‘的制备滥度为1000iC.碳纤维轴向热胀系数小于碳化硅革体沿纤维轴向的热胀‘致.而碳纤维径向热胀系数大于碳化硅基体沿纤维轴向的热胀系数.因此复合材妈从制备沮度降至室沮后,纤维中轴向应力。:为负位(压应力》、径向应力。,为正.(拉应力),表明基体与纤维有脱枯倾向.在基体中,轴向应力a:为正值(拉应)力卜说明基体在界面处沿纤维轴向受到拉伸作用.可见。室沮下材料产生的残余位应力有两方面效应,一是sic基体沿纤维轴向受到的残余拉应力使丛体易开裂;}二是纤维/基体界面径向存在的残余拉应力一定程度上减弱了界面的结合强度·使.材料在盆劳过程中的界面滑动拐伤较为显著。随着疲劳沮度升高,由残余应力导致对基体与纤维间脱枯以及基体开裂的促使作用逐渐减小。当沮度上升至1000℃时,即接近材料制备沮度,从理论上讲残余协应力接近于零。

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