機織三向預制件工藝參數(shù)對孔隙形貌的影響.pdf

1、碳纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料在耐高溫及熱穩(wěn)定性方面具有良好的應用前景，機織三向預制件以其良好的力學性能及易實現(xiàn)機械化生產(chǎn)而應用在陶瓷基復合材料的制備，PIP工藝是制備陶瓷基復合材料常用的方法之一，但是其陶瓷基復合材料孔隙率高，影響材料性能的進一步提高。機織三向預制件的孔隙對先驅(qū)體滲透有很重要的影響，所以有必要研究預制件的孔隙形貌，為解決PIP工藝制備碳纖維增強陶瓷基復合材料時先驅(qū)體浸漬周期長及孔隙率高提供一定的幫助。
　　 建

2、立機織三向預制件的單胞模型來研究預制件的孔隙結構及尺寸，得到表征孔隙的幾何參數(shù)與預制件工藝參數(shù)之間的關系。將機織三向預制件固化、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)，即在制備復合材料時最容易被先驅(qū)體滲透，制備復合材料后孔隙率較低的孔隙形貌。
　　 基于預制件孔隙的表征，設計

3、不同工藝參數(shù)的預制件孔隙形貌，然后使用PIP工藝制備Cf/SiC陶瓷基復合材料并比較不同工藝參數(shù)預制件制備的復合材料孔隙參數(shù)，并測試其材料性能。從復合材料的孔隙率數(shù)據(jù)可以看出:預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)的機織三向預制件制備的陶瓷基復合材料的彎曲性能，發(fā)現(xiàn)復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，預制件在織造及制備復合材料過程中纖維損傷是影響彎曲強度的主要因素