csic复合材料阻尼性能研究

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1、西北工业大学硕士学位论文摘要连续碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C/Sic)是一种极具潜力的高温结构复合材料，在航空航天、能源及核技术等领域有着广阔的应用前景。为了降低服役环境中严重的振动和噪音问题对C/Sic复合材料构件稳定性的影响，必须对C/Sic复合材料的阻尼性能进行研究，但目前国内外鲜有这方面的报道。木文采用动态力学分析方法，研究了CV1工艺制备的C/Sic复合材料在不同振动频率下的阻尼性能，分析了其阻尼机制，并对预制体编织方式、涂层、热处理等因素对材料阻尼峰的影响进行了研究，探索了通过控制热解

2、碳界面层厚度调节材料阻尼的可行性，主要研究内容与研究结果如下:(1)研究了2D和3DC/SiC复合材料的lift尼性能。结果表明，2DC/SiC复合材料在同频振动条件下具有比3DC/SiC复合材料更高的阻尼性能，并民二者的阻尼曲线具有类似的变化特征。(2)研究了2D和3DC/SiC复合材料的阻尼机制，认为其阻尼机制主要有:内部裂纹扩展、C纤维木身阻尼、界面阻尼以及孔隙率的影响。(3)研究了涂层和热处理对C/SiC复合材料阻尼峰的影响。结果表明，CVDsic涂层和1500℃真空热处理都会降低C/SiC复合

3、材料的阻尼峰值，且使阻尼峰位置移动。(4)研究了具有不同厚度热解碳界面层的2DC/SiC复合材料的阻尼性能，发现热解碳界面层厚度适中时，2DC/SiC复合材料阻尼峰值最高。说明通过控伟」热解碳界面层厚废调节材料阻尼是一种可行的方法。关键词C/SiC:复合材料;阻尼;涂层:热处理:界面层西北工业大学硕士学位论文AbstractContinuouscarbonfiberreinforcedsiliconcarbideceramicmatrixcomposites(C/SiC)areconsideredast

4、hemostpromisingthermalstructuralcandidatematerialsforaerospace,energyandnucleartechnologiesetc.TominimizetheeffectsofvibrationandnoiseinserviceenvironmentonthestabilityofC/SiCcomponents,it'snecessarytoinvestigatethedampingcapacityofC/SiCcomposites;nevert

5、heless,therehavebeenfewreportsonthisarea.DynamicMechanicalAnalysis(DMA)wasemployedinthisthesistoinvestigatethedampingcapacityofC/SiCcompositesfabricatedbyCVImethod,andthedampingmechanismofC/SiCcompositeswasdiscussed.Moreover,theeffectsofpretormdimension,

6、coatingandheattreatmentonthedampingpeakofC/SiCcompositeswereinvestigated,andthefeasibilitytoregulatethedampingcapacitythroughcontrolthethicknessofPyCinterphasewasexplored.Themaincontentsandconclusionsareasfollows:1.Thedampingcapacityof2Dand3DC/SiCcomposi

7、teswereinvestigated.Itrevealedthat2DC/SiCcompositeshavehigherdampingcapacityatthesametestfrequency.Thedampingcurvesof2Dand3DC/SiCcompositeshavesimilarchangetrendinsomespecificallytemperaturerange.2.ThedampingmechanismofC/SiCcompositeswasdiscussed.Themain

8、dampingmechanismwasconsistedoftheexpandingofcrack,dampingofCfiberandPyCinterphase,efectofporosity.3.TheefectsofcoatingandheattreatmentonthedampingpeakofC/SiCcompositeswerestudied.ItrevealedthatCVDSiCcoatingand15000Cheattre