SiC/SiC复合编织管的抗热冲击性能与失效机理研究

胡庆宽; 许琦鹏; 万志慧; 杨保建; 周为; 晋小超

应用力学学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (2) : 288 -296.

胡庆宽, 许琦鹏, 万志慧, 杨保建, 周为, 晋小超

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摘要

以二维二轴编织的SiC/SiC复合编织管为研究对象，研究其抗热冲击性能及失效机理。自主搭建了基于石英灯辐照加热的循环热冲击试验平台，基于该平台开展了SiC/SiC复合编织管的循环热冲击试验考核，并对循环热冲击后的复合编织管进行了径向压缩测试，探究了复合编织管力学性能与破坏机理，拟合得到了热冲击强度退化经验公式。研究结果表明，搭建的循环热冲击试验平台能够模拟快速升降温的实际服役环境，最高升温、降温速率在试验过程中分别可达约40、60℃/s。随着热冲击循环次数的增加，SiC/SiC复合编织管环向拉伸强度下降，且降幅随之增大。热冲击产生的热应力导致纤维周围的基体产生微裂纹，弱化了纤维束与基体之间的连接，这是复合编织管强度降低的原因之一。拟合的强度退化经验公式能够准确描述强度退化规律，可以满足工程应用需求。