材料的力學(xué)性能ppt課件-資料下載頁
2025-01-19 08:07本頁面
【正文】 大，含缺陷的概率越大 ，因此強(qiáng)度越低。纖維斷裂后存在一個平坦的鏡面，其半徑為 rm ，緊接著為放射線快速擴(kuò)展區(qū) A A rm 圖 14 23 碳纖維的斷裂鏡 箭頭處為斷裂鏡， A處為擴(kuò)展區(qū) 界面結(jié)構(gòu)和界面強(qiáng)度對復(fù)合材料力學(xué)性能起著關(guān)鍵性的影響，界面結(jié)合強(qiáng)度 并非愈高愈好 。例如 CVD C/SiC的強(qiáng)度及變形能力明顯高于 SiC/SiC的強(qiáng)度及變形能力。 為了獲得高的 斷裂韌性和熱震 (thermoshock，亦稱作熱沖擊 )抗力，從陶瓷基復(fù)合材料界面的設(shè)計中應(yīng)采用弱界面結(jié)合 。 2) 界面結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的關(guān)系 3) 脆性基體復(fù)合材料力學(xué)性能特點 已有的研究表明，陶瓷基復(fù)合材料還具有明顯的 體積（尺寸）效應(yīng) ，不象傳統(tǒng)材料那樣具有特定的斷裂標(biāo)志。因此其力學(xué)性能的測試、表征和評價均與傳統(tǒng)材料有很大不同。復(fù)合材料在受力直至失效時，通常包含幾種不同的損傷機(jī)理，以及幾種機(jī)理的交互作用。纖維編織構(gòu)成的復(fù)雜三維狀態(tài)對性能影響很大。 圖 1424 陶瓷基復(fù)合材料拉伸 應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系示意圖 應(yīng)變 /% 應(yīng)力 σ mc E1 E2 σ sa E3 σ f 單向、二維、 及三維編織的 C/SiC材料陶瓷基復(fù)合材料的典型的拉伸應(yīng)力 應(yīng)變曲線可分為三個階段： 起始的 線性階段 ，它對應(yīng)著彈性行為。這一階段一直持續(xù)到基體剛要產(chǎn)生裂紋的應(yīng)力 σmc為止，這一階段基本不產(chǎn)生損傷； 第二階段對應(yīng)著基體產(chǎn)生新裂紋，隨著應(yīng)力增加，基體裂紋不斷增加，宏觀上也表現(xiàn)為 近似的線形行為 。但是，由于基體生成的裂紋不可逆，卸去載荷后試樣不能恢復(fù)原狀。當(dāng)基體裂紋飽和后達(dá)到了應(yīng)力 σs，便開始了第三階段； 第三階段是 準(zhǔn)線形的陡峭的曲線 ，對應(yīng)著發(fā)生界面脫粘，由于纖維此時承擔(dān)著主要載荷，因此纖維不斷的發(fā)生斷裂，直至試樣斷裂應(yīng)力 σf 斷裂應(yīng)力 ? f隨溫度升高而增加，出現(xiàn)最大值，爾后隨溫度增加而下降。這與傳統(tǒng)材料隨溫度升高強(qiáng)度降低的規(guī)律有很大區(qū)別，其原因與殘余應(yīng)力、空隙的應(yīng)力集中和組織變化有關(guān)。 例如 3DC/SiC復(fù)合材料在 11001300℃ 范圍內(nèi)出現(xiàn)最大值， C/C復(fù)合材料在 20222300℃ 范圍內(nèi)出現(xiàn)最大值。某些多孔陶瓷也有類似現(xiàn)象 結(jié)束語
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