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《Z- pi n 增强陶瓷基复合材料拉伸和层间剪切性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、复合材料学报第24卷第1期2月2007年ActaMateriaeCompositaeSinicaVol.24No.1February2007文章编号:10003851(2007)01008605Z-pin增强陶瓷基复合材料拉伸和层间剪切性能*刘,矫桂琼,管国阳,常岩军(西北工业大学力学与土木建筑学院,西安710072)摘要:研究了Z-pin横向增强平纹编织陶瓷基复合材料的拉伸和层间剪切性能。炭纤维平纹编织物和炭纤维Z-pin制备的预成型体,通过化学气相渗透(CVI)工艺制成Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料。通过单轴拉伸试验及加-卸载试验研究材料拉伸力学性能参数及破
2、坏规律。采用双切口压缩试验测试材料的层间剪切强度。结果表明,Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料拉伸应力-应变曲线具有非线性特性;Z-pin嵌入降低了平纹编织陶瓷基复合材料的拉伸强度,显著提高了陶瓷基复合材料层间剪切强度,使原来单纯层间基体与织物表面的脱离转变为Z-pin的剪切破坏和层间基体与织物的脱离双重破坏机理。关键词:Z-pin;陶瓷基复合材料;拉伸试验;双切口压缩试验;层间剪切强度中图分类号:TB321文献标识码:AInvestigationontensileandinterlaminarshearofplainwovenCMCwithZ-pinreinfor
3、cement*LIUWei,JIAOGuiqiong,GUANGuoyang,CHANGYanjun(SchoolofMechanicsandCivilConstruction,NorthwestPolytechnicalUniversity,Xi곰an710072,China)Abstract:Thetensileandinterlaminarshearbehaviorsofceramicmatrixcomposite(CMC)withZ-pinreinforce-mentwereinvestigated.Apreformconsistingofplainwoven
4、fabricandZ-pinthroughthicknessreinforcementswasprepared.Theprocessofchemicalvaporinfiltration(CVI)wasusedtofabricatetheceramicmatrixcompositewithZ-pins.Thetestsofuniaxialtensileandunloading-reloadingwereusedtoinvestigatethetensilebehaviorandthefracturemechanismsofthecomposite.Andadouble
5、notchshear(DNS)testwasusedtoinvestigatetheinterlaminarshearstrengthandthefracturemechanismofinterlaminarshear.Theresultsshowthatthetensilestress-straincurveoftheplain-wovenceramicmatrixcompositelaminateisnonlinear.Z-pininsertionreducesthetensilestrength,andgreatlyimprovestheinterlaminar
6、shearstrength(ILSS)andchangestheinterlaminarfracturemecha-nismoftheceramicmatrixcomposite.ThedebondingofthefabricandthematrixoftheinterlaminarischangedintodoublefracturemechanismsofZ-pinshearfractureandthedebondingofthefabricandthematrixoftheinterlaminar.Keywords:Z-pin;ceramicmatrixcomp
7、osites(CMC);tensiletest;doublenotchshear(DNS)compressiontest;interlaminarshearstrength(ILSS)陶瓷基复合材料具有密度低、耐高温、强度刚热结构中的陶瓷基复合材料既承担着防热作用又承度高、抗冲击性能好等优点,因此已经成为空天飞担着较高的飞行荷载,二维编织陶瓷基复合材料的行器的热防护系统(TPS)和热结构的理想材料。空层间强度低、易分层、抗冲击性能也低,限制了其天飞行器结构与普通飞机相似,一般设计成薄壁加在空天飞行器热承力结构中的应用。为了克服层压筋板壳结构,因此二维
