Z-pin增强陶瓷基复合材料拉伸性能及损伤研究

摘要

研究Z-pin横向增强平纹编织陶瓷基复合材料的拉伸性能及损伤。碳纤维平纹编织物和碳纤维Z-pin制备的预制体,通过化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)工艺制成Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料。采用单轴拉伸试验及加—卸载试验研究材料拉伸力学性能参数及破坏机理。结果表明,Z-pin嵌入引起的面内纤维断裂、损伤以及弯曲变形,降低了平纹编织陶瓷基复合材料的抗拉强度;Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料抗拉应力应变曲线具有非线性特性;卸载再加载过程中损伤基本没有增加,残余应变与卸载应力成二次关系,卸载模量与卸载应力成Boltzmann关系。