SiC/SiC復(fù)合材料由于其比模量高、比強(qiáng)度高、耐高溫性能優(yōu)良等特點(diǎn),目前已成為新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的重要候選材料。然而,長時(shí)間處于高溫環(huán)境下,SiC/SiC復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)以及性能會(huì)發(fā)生改變。因此,探究高溫?zé)o氧環(huán)境下SiC/SiC材料的穩(wěn)定性,將為進(jìn)一步研究航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際燃燒環(huán)境下材料的性能變化提供重要參考。本文首先對SiC/SiC復(fù)合材料在1200¹500℃氬氣保護(hù)環(huán)境下進(jìn)行50小時(shí)的高溫處理。采用X射線衍射儀（XRD）、帶有能譜分析儀（EDS）的掃描電鏡（SEM）對高溫處理前后纖維和復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)、表面和拉伸斷口進(jìn)行觀察和元素分析。然后采用自行搭建的單纖維拉伸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測量了高溫處理前后纖維的拉伸強(qiáng)度,獲得了纖維強(qiáng)度分布規(guī)律。采用電子拉伸試驗(yàn)機(jī)（ETM）測量了SiC/SiC小復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度,獲得了應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)曲線。采用自行搭建的陶瓷基復(fù)合材料（CMCs）裂紋實(shí)時(shí)觀測系統(tǒng)對不同拉伸應(yīng)力水平下裂紋的變化進(jìn)行了觀測和統(tǒng)計(jì)�；诩魷Ｐ�,建立軸向拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線的初始斜率、第二線性段斜率和截距的理論值與細(xì)觀參數(shù)之間的關(guān)系,并將理論值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較,從... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

管式高溫爐高溫爐的輔助實(shí)驗(yàn)裝置有真空泵、氬氣罐、導(dǎo)管等

維分別放入兩個(gè)石墨坩堝中，然后將石墨坩堝放入剛玉管內(nèi)，并在剛玉行保溫。保溫磚的材料為 Al2O3。實(shí)驗(yàn)的具體過程如下：(1) 打開真空泵，對剛玉管進(jìn)行抽真空，直至剛玉a。(2) 抽真空后，觀察一段時(shí)間（10 分鐘左右），查看壓力表是否發(fā)生變置的密封性。若壓力表示數(shù)逐漸增加，說明實(shí)驗(yàn)裝置密封性不好，需立查每個(gè)連接處。具體檢查過程為：往石英管內(nèi)通氬氣，使石英管內(nèi)的壓泡沫水涂抹每個(gè)連接處。若連接處存在漏氣現(xiàn)象，則泡沫水會(huì)產(chǎn)生很大明顯變化。對存在漏氣的連接處，重新連接或者跟換連接裝置。抽真空有發(fā)生變化，則進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。(3) 向石英管內(nèi)通入氬氣，直至石英管后再次對石英管進(jìn)行抽真空，并隨后通入氬氣，共進(jìn)行 3 次抽真空-通氬盡量減少石英管內(nèi)空氣殘留。(4) 打開高溫爐，設(shè)置加熱曲線。加熱曲線溫過程、保溫過程和降溫過程。對于本文使用的加熱爐，升溫速率不宜度沒有要求。1300℃和 1500℃高溫處理的理論加熱曲線分別如圖 2.2(a)和

SM-6360L 的掃描電鏡對不同處理溫度后纖維表面助輔助裝置能譜儀（EDS）測量微元區(qū)的元素組波對纖維和復(fù)合材料試件進(jìn)行清洗。目的是除去析。Cs 室溫力學(xué)性能又稱為 CMCs 高溫殘余室溫力學(xué)。對 CMCs 復(fù)合材料而言，單向拉伸性能是其室結(jié)構(gòu)的限制，SiC/SiC 小復(fù)合材料不適用于其他宏/SiC 小復(fù)合材料單向拉伸相關(guān)的宏細(xì)觀力學(xué)性能 SiC/SiC 小復(fù)合材料試件尺寸如圖 2.3 所示。由于而防止實(shí)驗(yàn)過程中試件被壓碎。加強(qiáng)片的尺寸如粘貼在復(fù)合材料試件上。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SiC/SiC復(fù)合材料高溫力學(xué)性能研究[J]. 謝巍杰,陳明偉.  人工晶體學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]新一代發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料—陶瓷基復(fù)合材料的制備、性能及應(yīng)用[J]. 焦健,陳明偉.  航空制造技術(shù). 2014(07)
[3]C/SiC復(fù)合材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境中損傷機(jī)理研究[J]. 欒新剛,姚改成,梅輝,成來飛.  航空制造技術(shù). 2014(06)
[4]連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用[J]. 鄒世欽,張長瑞,周新貴,曹英斌.  航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2005(03)
[5]聲發(fā)射技術(shù)在三維編織C/SiC復(fù)合材料拉伸損傷分析中的應(yīng)用[J]. 潘文革,矯桂瓊,王波,管國陽.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2004(04)
[6]碳纖維增強(qiáng)SiC陶瓷復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 鄒世欽,張長瑞,周新貴,曹英斌.  高科技纖維與應(yīng)用. 2003(02)
[7]連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料概述[J]. 何新波,楊輝,張長瑞,周新貴.  材料科學(xué)與工程. 2002(02)
[8]先驅(qū)體轉(zhuǎn)化-熱壓單向Cf/SiC復(fù)合材料的高溫拉伸蠕變[J]. 曹英斌,張長瑞,周新貴,陳朝輝.  高技術(shù)通訊. 2002(03)
[9]UD-Cf/SiC陶瓷基復(fù)合材料的高溫拉伸性能[J]. 曹英斌,張長瑞,周新貴,陳朝輝.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2001(03)

碩士論文
[1]含孔隙陶瓷基復(fù)合材料基體的力學(xué)性能和失效問題研究[D]. 袁義云.南京航空航天大學(xué) 2008



本文編號：3318907