无纬布/网胎叠层针刺C/C材料的制备及性能

以无纬布/炭纤维网胎叠层针刺预制体为增强体,经化学气相渗透(CVI)联合沥青浸渍/高压炭化(HPIC)方法制备了针刺C/C材料,研究了该材料的热力学性能,并与整体毡C/C材料进行了对比。结果表明:针刺C/C材料室温及2 800℃下轴向拉伸强度分别为24.50 MPa和52.88 MPa,较整体毡C/C材料分别提高了138%和170%,且拉伸破坏模式为假塑性。针刺C/C材料热物理性能优于整体毡C/C材料,1 000℃轴向热膨胀系数仅为1.409×10-6/℃,相比降低了64%。针刺C/C材料优异的机械强度和良好的热物理性能为其在固体火箭发动机中的应用奠定了基础。

叠层针刺工艺参数对碳纤维复合材料力学性能的影响

采用叠层针刺工艺方法,制备缎纹布/网胎碳纤维针刺预制体,并进行树脂基复合,得到碳纤维复合材料。测试其力学性能,探究不同针刺密度、针刺深度对其拉伸性能和层间剪切性能的影响。结果表明:随着针刺密度、针刺深度的增加,碳纤维复合材料拉伸性能呈下降趋势,其层间剪切性能呈先增后减趋势;针刺深度对拉伸性能、层间剪切性能的影响比针刺密度更显著。在针刺密度25刺/cm^2、针刺深度13 mm的工艺参数下可获得综合力学性能较优的缎纹布/网胎叠层针刺复合材料,其拉伸强度为253 MPa、层间剪切强度为31.24 MPa。