碳/碳復(fù)合材料具有優(yōu)異的高溫力學(xué)性能,在航空航天等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。由于碳/碳復(fù)合材料細觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,預(yù)制體結(jié)構(gòu)、基體、界面、孔隙等因素都會影響材料的力學(xué)性能,再加上碳/碳復(fù)合材料制備周期長、成本高,所以開展碳/碳復(fù)合材料力學(xué)性能研究以及根據(jù)建立的細觀幾何模型對其力學(xué)性能進行預(yù)測具有重要的理論意義和工程價值。目前,國內(nèi)外對碳/碳復(fù)合材料性能的研究正在興起,但對碳/碳復(fù)合材料力學(xué)性能預(yù)測的研究還不太成熟。本文以2/2粘膠基斜紋碳布增強碳/碳復(fù)合材料為研究對象,開展了細觀幾何模型的建立及力學(xué)性能預(yù)測工作,主要包括以下幾個方面:1、對粘膠基碳纖維形貌和性能進行分析測試,測定粘膠基碳纖維的截面形狀參數(shù)、線密度和體密度、拉伸強度和模量;碳纖維單絲截面為腰子形,復(fù)絲拉伸斷裂特征為脆斷,拉伸強度為861MPa,拉伸模量46.044GPa。制備2D碳/碳復(fù)合材料,對其形貌和性能進行分析測試,測定2D碳/碳復(fù)合材料的纖維體積分?jǐn)?shù)、拉伸強度和模量;纖維束截面形狀為雙凸透鏡,纖維體積分?jǐn)?shù)為53.89%,拉伸強度和拉伸模量分別為142.2MPa和30.340GPa。測定樹脂碳基體的彈性模量為25.268GPa。2... 

【文章來源】：航天動力技術(shù)研究院陜西省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

金相測試試樣

粘膠基碳纖維表面形貌（a,徑向；b,軸向）

了復(fù)絲拉伸載荷位移圖，從圖中可以看到載荷與位移于脆斷特征，即材料破壞后完全失去承載能力。取圖移為 D，根據(jù)公式(2-2)和公式(2-3)可以求得碳纖維 2-5 列出了復(fù)絲拉伸試驗的各項參數(shù)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]平紋織物三維細觀幾何模型和織物防彈實驗的有限元模擬[J]. 王東寧,李嘉祿,焦亞男.  材料工程. 2013(09)
[2]碳纖維復(fù)絲和單絲拉伸性能測試方法[J]. 楊延風(fēng),張學(xué)軍,田艷紅.  理化檢驗(物理分冊). 2013(07)
[3]碳纖維復(fù)絲的拉伸性能[J]. 楊延風(fēng),張學(xué)軍,田艷紅.  理化檢驗(物理分冊). 2012(12)
[4]碳-碳編織復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)設(shè)計與力學(xué)性能預(yù)測[J]. 李旭東,朱武峰,任懷輝,穆志韜.  材料導(dǎo)報. 2012(20)
[5]碳纖維浸膠紗拉伸性能測試方法的探討[J]. 陳建明.  玻璃纖維. 2012(03)
[6]浸漬—碳化工藝對碳/碳復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J]. 余鵬,崔振鐸,朱勝利,楊賢金,毛祖莉.  材料熱處理學(xué)報. 2011(S1)
[7]4D軸編C/C復(fù)合材料力學(xué)性能實驗研究[J]. 高波,唐敏,楊月城,史宏斌.  復(fù)合材料學(xué)報. 2011(06)
[8]碳/碳復(fù)合材料力學(xué)性能的研究進展[J]. 喬志軍.  天津化工. 2011(03)
[9]三維機織正交結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的參數(shù)化設(shè)計[J]. 馮兆行,田偉,馬雷雷,劉鵬,祝成炎.  紡織學(xué)報. 2010(12)
[10]碳纖維的研究和生產(chǎn)現(xiàn)狀[J]. 王鵬,鄒琥,陳曦,樸佳銳,蘭玲.  合成纖維. 2010(10)

博士論文
[1]熱解炭微觀結(jié)構(gòu)對C/C復(fù)合材料性能影響的研究[D]. 廖寄喬.中南大學(xué) 2003

碩士論文
[1]三維編織復(fù)合材料編織幾何結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的細觀分析[D]. 張瑾.山東輕工業(yè)學(xué)院 2012
[2]納米壓痕試驗方法研究[D]. 王春亮.機械科學(xué)研究總院 2007
[3]炭/炭復(fù)合材料的力學(xué)性能及其斷裂機理的研究[D]. 吳鳳秋.中南大學(xué) 2002



本文編號：3406575