PAN基预氧丝炭化过程中的热收缩行为

利用不同温度和张力条件下的炭化实验,探索了PAN基预氧丝在炭化过程中的热收缩行为,重点讨论了张力、预氧化程度和热处理温度对聚丙烯腈基炭纤维(PAN-CF)收缩率的影响。结果表明:炭化温度低于500℃时,纤维的收缩率随预氧化程度的增高和张力的增大而减少;温度在500℃～800℃时,纤维的收缩率主要受炭化温度的控制;温度高于800℃时,纤维的收缩较少。

三维角联锁机织铝基复合材料制备残余应力细观力学分析

针对三维角联锁机织纤维增强铝基复合材料,通过细观力学数值模拟与实验结合的方法,研究制备降温热收缩变形行为、残余应力分布及其对组元材料的影响。结果表明:复合材料宏观热收缩应变的计算曲线与实验曲线吻合较好,制备完成后基体合金主要处于残余拉应力状态,最大残余拉应力(266.6 MPa)出现在纱线附近的基体合金区域内,而经纱和纬纱均处于残余压应力状态,且最大残余压应力主要出现在经纱部分;不均匀分布的残余应力使得纱线周围的基体合金和界面区域出现不同程度的损伤,经纱与纬纱搭接区域的基体合金损伤程度较大并出现局部的界面失效现象;增大纬纱的层间距或减小经纱的层间距,有助于降低复合材料内部残余拉应力和压应力水平。