機(jī)織三向預(yù)制件工藝參數(shù)對孔隙形貌的影響.pdf

1、碳纖維增強碳化硅陶瓷基復(fù)合材料在耐高溫及熱穩(wěn)定性方面具有良好的應(yīng)用前景，機(jī)織三向預(yù)制件以其良好的力學(xué)性能及易實現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)而應(yīng)用在陶瓷基復(fù)合材料的制備，PIP工藝是制備陶瓷基復(fù)合材料常用的方法之一，但是其陶瓷基復(fù)合材料孔隙率高，影響材料性能的進(jìn)一步提高。機(jī)織三向預(yù)制件的孔隙對先驅(qū)體滲透有很重要的影響，所以有必要研究預(yù)制件的孔隙形貌，為解決PIP工藝制備碳纖維增強陶瓷基復(fù)合材料時先驅(qū)體浸漬周期長及孔隙率高提供一定的幫助。
　　 建

2、立機(jī)織三向預(yù)制件的單胞模型來研究預(yù)制件的孔隙結(jié)構(gòu)及尺寸，得到表征孔隙的幾何參數(shù)與預(yù)制件工藝參數(shù)之間的關(guān)系。將機(jī)織三向預(yù)制件固化、拋光后在顯微鏡下觀察孔隙分布及截面，并測量其孔隙尺寸;Matlab數(shù)字圖像處理后得到孔隙區(qū)域（即樹脂區(qū)域）特征并得到孔隙與纖維的分界邊緣線;分形研究依托Matlab提取的邊緣線，得到最佳分形維數(shù)，即在制備復(fù)合材料時最容易被先驅(qū)體滲透，制備復(fù)合材料后孔隙率較低的孔隙形貌。
　　 基于預(yù)制件孔隙的表征，設(shè)計

3、不同工藝參數(shù)的預(yù)制件孔隙形貌，然后使用PIP工藝制備Cf/SiC陶瓷基復(fù)合材料并比較不同工藝參數(shù)預(yù)制件制備的復(fù)合材料孔隙參數(shù)，并測試其材料性能。從復(fù)合材料的孔隙率數(shù)據(jù)可以看出:預(yù)制件中孔隙為狹長型，寬高比值較大的孔隙更易被滲透，孔隙率比較低。研究了這兩組不同工藝參數(shù)的機(jī)織三向預(yù)制件制備的陶瓷基復(fù)合材料的彎曲性能，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料在孔隙率及沿長度方向纖維體積含量之比相近的情況下，預(yù)制件在織造及制備復(fù)合材料過程中纖維損傷是影響彎曲強度的主要因素