摘要：采用扫描电镜原位技术,对多向编织C/C复合材料受载条件下内部裂纹萌生、扩展直至断裂的全过程进行了跟踪观察。结果表明,在基体、纤维束与基体间的界面区域随机分布着大量的孔洞与裂纹等微缺陷,外载荷下裂纹在原始缺陷处萌生并沿界面层薄弱区域扩展;轴向试样主裂纹分别沿轴向、纵向和径向纤维束的薄弱界面层择优扩展,扩展路径错综曲折引起材料假塑性破坏;预制体结构设计导致径向试样内部沿环向纤维束形成贯穿性界面层,主裂纹沿环向纤维束界面层择优扩展,裂纹形状较平直引起材料脆性断裂;用传统脆性材料断裂韧性测试标准获得断裂韧性K IC值偏低,不能真实反映该类材料阻止宏观裂纹失稳扩展的能力。

摘要：基于三维机织碳/碳复合材料的细观结构特征,设计平板十字形试样,在材料双轴力学性能试验机上开展了复合材料单轴、双轴加载压缩试验,对比分析了三维机织碳/碳复合材料在双轴压缩载荷下的力学行为。研究表明:三维机织碳/碳复合材料的压缩行为表现为非线性、脆性断裂;双轴载荷作用下非线性特征更为显著,压缩模量随应力的增加而增大,强度与模量相较于单轴有较大幅度增加,双轴压缩载荷作用下材料的强化效应显著;试样破坏位置并未出现在试样中心区,而是发生在试样的加载端部或十字形试样的加载分枝根部,主要表现为基体开裂、纤维断裂和层间脱粘,碳布及其层间界面剪切强度的强弱直接影响材料的压缩强度。