织物结构对2.5D-C f /Al复合材料组织与力学性能的影响研究
发布时间：2021-05-18 09:22
连续碳纤维增强铝基复合材料（Cf/Al复合材料）具有高比强度、高比模量、低热膨胀系数及良好的耐热和抗老化性能,在航空航天及国防尖端技术领域显示出巨大的应用潜力。三维角联锁（2.5D）织物增强复合材料具有良好的结构整体性和各向性能可设计性,是近年来出现的一种新型结构复合材料,目前研究主要集中在2.5D织物增强树脂基和陶瓷基复合材料领域,而关于2.5D织物增强铝基复合材料的研究报道较少且仅限于材料制备方面,缺乏织物结构对其宏观力学性能影响及断裂失效机理的研究,难以为其制备工艺和织物结构设计提供理论指导。本文以铝合金ZL301为基体,以浅交弯联、浅交直联、层联结构的2.5D机织物为增强体,采用真空辅助压力浸渗法制备了2.5D织物增强Cf/Al复合材料（2.5D-Cf/Al复合材料）。研究了织物结构对2.5D-Cf/Al复合材料致密度与组织的影响,分析了织物结构对复合材料经/纬向拉伸和弯曲力学性能的影响规律;针对浅交弯联结构2.5D-Cf/Al复合材料,研究了织物经/纬向纤维比例与复合...
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 C_f/Al复合材料及其应用
1.2.1 基体铝合金
1.2.2 增强体碳纤维
1.2.3 C_f/Al复合材料界面
1.2.4 C_f/Al复合材料的应用
1.3 C_f/Al复合材料的制备方法
1.4 2.5D织物复合材料
1.4.1 2.5D织物细观结构
1.4.2 2.5D织物复合材料研究现状
1.5 研究目的和主要研究内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 主要研究内容
第2章 2.5D-C_f/Al复合材料制备及分析测试方法
2.1 复合材料制备
2.1.1 实验材料
2.1.2 2.5D碳纤维预制体
2.1.3 实验设备
2.1.4 制备工艺
2.2 组织性能测试方法
2.3 实验研究方案
2.4 本章小结
第3章 织物结构对 2.5D-C_f/Al复合材料微观组织和致密度的影响
3.1 2.5D-C_f/Al复合材料浸渗理论计算与分析
3.2 2.5D-C_f/Al复合材料致密度
3.3 2.5D-C_f/Al复合材料微观组织
3.3.1 细观结构分析
3.3.2 微观组织分析
3.3.3 元素分布及相组成
3.3.4 界面相及其结构形貌
3.4 本章小结
第4章 织物结构对 2.5D-C_f/Al复合材料力学性能的影响
4.1 2.5D-C_f/Al复合材料拉伸力学性能
4.1.1 织物结构对复合材料拉伸强度的影响
4.1.2 2.5D-C_f/Al复合材料拉伸断口分析
4.2 2.5D-C_f/Al复合材料抗弯力学性能
4.3 经/纬向纤维比例对浅交弯联复合材料拉伸性能的影响
4.4 浅交弯联复合材料拉伸变形力学行为及其断裂失效机理
4.4.1 经向拉伸变形力学行为及断裂机理
4.4.2 纬向拉伸变形力学行为及断裂机理
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2.5维自愈合C/SiC复合材料的拉伸损伤及强度[J]. 梁仕飞,矫桂琼. 燃气涡轮试验与研究. 2016(02)
[2]纤维预热温度对2.5D-Cf/Al复合材料致密度和强度的影响[J]. 袁秀妹,余欢,王振军,徐志锋,朱世学. 特种铸造及有色合金. 2016(03)
[3]基体合金对连续M40石墨纤维/Al复合材料纤维损伤及断裂机制的影响[J]. 聂明明,徐志锋,余欢,王振军,姚菁. 复合材料学报. 2016(12)
[4]2.5D衍生结构SiO2f/SiO2复合材料的经向力学性能[J]. 张剑,吕毅,赵英民. 宇航材料工艺. 2015(04)
[5]3D-Cf/Al复合材料真空气压浸渗工艺研究[J]. 徐鹏,徐志锋,余欢,王振军,姚菁,聂明明. 特种铸造及有色合金. 2015(07)
[6]经纬向纤维体积比例对2.5D机织复合材料力学性能的影响[J]. 焦亚男,仇普霞,纪高宁,徐雪伟. 天津工业大学学报. 2015(03)
[7]2.5D织物结构与拉伸性能的研究[J]. 朱梦蝶,张立泉,郭洪伟,孙洪强. 玻璃纤维. 2014(05)
[8]真空辅助差压浸渗制备Cf/Al复合材料的组织与性能[J]. 王振军,陈智,张良,徐志锋,余欢. 特种铸造及有色合金. 2014(03)
[9]基于细观结构的2.5维机织复合材料强度预测模型[J]. 邱睿,温卫东,崔海涛. 复合材料学报. 2014(03)
[10]碳纤维/TDE85环氧树脂复合材料界面性能的研究[J]. 张琳,郑莉,迟波. 玻璃钢/复合材料. 2013(03)
博士论文
[1]合金元素对Cf/Al复合材料微观组织及性能影响[D]. 王旭.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]三维增强Cf/Al复合材料微观组织与高温力学性能研究[D]. 朱世学.南昌航空大学 2016
[2]真空热压扩散法制备碳纤维布增强Al基复合材料组织及性能研究[D]. 李洪军.南昌航空大学 2015
[3]预热温度对连续Cf/Al复合材料组织与性能的影响[D]. 邹春红.南昌航空大学 2013
[4]三维碳纤维增强镁基复合材料残余应力的研究[D]. 谢薇.上海交通大学 2011
[5]短碳纤维增强铝基复合材料的制备及其性能研究[D]. 孙小岚.东北大学 2011
[6]2.5D机织复合材料冲击后剩余强度研究[D]. 李明.南京航空航天大学 2010
[7]2.5维机织增强材料结构参数对经向拉伸性能的影响[D]. 张艳红.江南大学 2008
本文编号：3193547
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 C_f/Al复合材料及其应用
1.2.1 基体铝合金
1.2.2 增强体碳纤维
1.2.3 C_f/Al复合材料界面
1.2.4 C_f/Al复合材料的应用
1.3 C_f/Al复合材料的制备方法
1.4 2.5D织物复合材料
1.4.1 2.5D织物细观结构
1.4.2 2.5D织物复合材料研究现状
1.5 研究目的和主要研究内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 主要研究内容
第2章 2.5D-C_f/Al复合材料制备及分析测试方法
2.1 复合材料制备
2.1.1 实验材料
2.1.2 2.5D碳纤维预制体
2.1.3 实验设备
2.1.4 制备工艺
2.2 组织性能测试方法
2.3 实验研究方案
2.4 本章小结
第3章 织物结构对 2.5D-C_f/Al复合材料微观组织和致密度的影响
3.1 2.5D-C_f/Al复合材料浸渗理论计算与分析
3.2 2.5D-C_f/Al复合材料致密度
3.3 2.5D-C_f/Al复合材料微观组织
3.3.1 细观结构分析
3.3.2 微观组织分析
3.3.3 元素分布及相组成
3.3.4 界面相及其结构形貌
3.4 本章小结
第4章 织物结构对 2.5D-C_f/Al复合材料力学性能的影响
4.1 2.5D-C_f/Al复合材料拉伸力学性能
4.1.1 织物结构对复合材料拉伸强度的影响
4.1.2 2.5D-C_f/Al复合材料拉伸断口分析
4.2 2.5D-C_f/Al复合材料抗弯力学性能
4.3 经/纬向纤维比例对浅交弯联复合材料拉伸性能的影响
4.4 浅交弯联复合材料拉伸变形力学行为及其断裂失效机理
4.4.1 经向拉伸变形力学行为及断裂机理
4.4.2 纬向拉伸变形力学行为及断裂机理
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]2.5维自愈合C/SiC复合材料的拉伸损伤及强度[J]. 梁仕飞,矫桂琼. 燃气涡轮试验与研究. 2016(02)
[2]纤维预热温度对2.5D-Cf/Al复合材料致密度和强度的影响[J]. 袁秀妹,余欢,王振军,徐志锋,朱世学. 特种铸造及有色合金. 2016(03)
[3]基体合金对连续M40石墨纤维/Al复合材料纤维损伤及断裂机制的影响[J]. 聂明明,徐志锋,余欢,王振军,姚菁. 复合材料学报. 2016(12)
[4]2.5D衍生结构SiO2f/SiO2复合材料的经向力学性能[J]. 张剑,吕毅,赵英民. 宇航材料工艺. 2015(04)
[5]3D-Cf/Al复合材料真空气压浸渗工艺研究[J]. 徐鹏,徐志锋,余欢,王振军,姚菁,聂明明. 特种铸造及有色合金. 2015(07)
[6]经纬向纤维体积比例对2.5D机织复合材料力学性能的影响[J]. 焦亚男,仇普霞,纪高宁,徐雪伟. 天津工业大学学报. 2015(03)
[7]2.5D织物结构与拉伸性能的研究[J]. 朱梦蝶,张立泉,郭洪伟,孙洪强. 玻璃纤维. 2014(05)
[8]真空辅助差压浸渗制备Cf/Al复合材料的组织与性能[J]. 王振军,陈智,张良,徐志锋,余欢. 特种铸造及有色合金. 2014(03)
[9]基于细观结构的2.5维机织复合材料强度预测模型[J]. 邱睿,温卫东,崔海涛. 复合材料学报. 2014(03)
[10]碳纤维/TDE85环氧树脂复合材料界面性能的研究[J]. 张琳,郑莉,迟波. 玻璃钢/复合材料. 2013(03)
博士论文
[1]合金元素对Cf/Al复合材料微观组织及性能影响[D]. 王旭.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]三维增强Cf/Al复合材料微观组织与高温力学性能研究[D]. 朱世学.南昌航空大学 2016
[2]真空热压扩散法制备碳纤维布增强Al基复合材料组织及性能研究[D]. 李洪军.南昌航空大学 2015
[3]预热温度对连续Cf/Al复合材料组织与性能的影响[D]. 邹春红.南昌航空大学 2013
[4]三维碳纤维增强镁基复合材料残余应力的研究[D]. 谢薇.上海交通大学 2011
[5]短碳纤维增强铝基复合材料的制备及其性能研究[D]. 孙小岚.东北大学 2011
[6]2.5D机织复合材料冲击后剩余强度研究[D]. 李明.南京航空航天大学 2010
[7]2.5维机织增强材料结构参数对经向拉伸性能的影响[D]. 张艳红.江南大学 2008
本文编号：3193547
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3193547.html
