Z向穿刺结构参数对Cf/Al复合材料显微组织与剪切性能的影响

采用真空压力浸渗法制备了4种叠层穿刺结构Cf/Al复合材料,研究了Z向穿刺结构参数对Cf/Al复合材料致密度、显微组织与剪切性能的影响.结果 表明,Z向穿刺结构参数对Cf/Al复合材料的致密度、显微组织以及剪切性能影响较大,Z向穿刺纤维束为单股,针距分别为3 mm和4 mm时的Cf/Al复合材料致密度、剪切强度、模量分别为95.0％、69.9 MPa、7.47 GPa和95.5％、65.3MPa、8.38 GPa;Z向穿刺纤维束为双股,针距分别为3 mm和4 mm时的Cf/Al复合材料致密度、剪切强度、模量分别为96.3％、78.6MPa、8.26 GPa和96.0％、63.7 MPa、8.12 GPa.其中,Z向穿刺纤维束为双股,针距为3 mm时的Cf/Al复合材料的显微组织较其余3种复合材料的显微组织而言,其纤维丝分布均匀,未发现明显的微孔缺陷.复合材料剪切破坏首先出现在V型口基体与界面损伤处,裂纹与剪切力方向呈45°扩展,经纱纤维束的屈曲变形、纬纱纤维束的挤压变形以及Z向穿刺纤维束的偏折导致复合材料最终失效.