混雜纖維增韌SiC基復(fù)合材料的強(qiáng)度分布①

劉善華，張立同，劉永勝，殷小瑋，成來飛，李 輝，孟志新

(西北工業(yè)大學(xué)超高溫結(jié)構(gòu)復(fù)合材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710072)

混雜纖維增韌SiC基復(fù)合材料的強(qiáng)度分布①

劉善華，張立同，劉永勝，殷小瑋，成來飛，李 輝，孟志新

(西北工業(yè)大學(xué)超高溫結(jié)構(gòu)復(fù)合材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710072)

以采用化學(xué)氣相滲透法(CVI)制備的SiC纖維和C纖維混雜增韌SiC基復(fù)合材料((SiC-C)/SiC)的彎曲強(qiáng)度數(shù)據(jù)為依據(jù)，以Weibull分布為假設(shè)，采用圖解法結(jié)合逐步回歸優(yōu)選法進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，并采用Kolmogorov-Smirnov法對(duì)(SiCC)/SiC復(fù)合材料的強(qiáng)度分布進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)。結(jié)果表明，(SiC-C)/SiC復(fù)合材料的強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)服從Weibull分布。依據(jù)獲得Weibull分布函數(shù)預(yù)測(cè)(SiC-C)/SiC的強(qiáng)度值與實(shí)驗(yàn)值偏差僅為0.19%，復(fù)合材料強(qiáng)度可靠性較好。

(SiC-C)/SiC復(fù)合材料;彎曲強(qiáng)度;Weibull分布;Kolmogorov檢驗(yàn)

0 引言

連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、低密度等優(yōu)點(diǎn)，在高溫結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。其中，以化學(xué)氣相沉積法(CVI)制備的C纖維增韌SiC基復(fù)合材料(C/SiC)是最具潛力材料之一［1-3］。C/SiC復(fù)合材料在由1 000℃的制備溫度冷卻到室溫的過程中，由于纖維與基體熱膨脹失配而不可避免地產(chǎn)生基體裂紋，使得復(fù)合材料在氧化性氣氛中纖維和界面隨著材料服役的時(shí)間而氧化，影響復(fù)合材料的使用壽命［4］。為了減少由于C纖維與基體的熱膨脹失配而引起的基體裂紋，采用CVI法制備了3D SiC纖維和C纖維混雜增韌SiC基復(fù)合材料((SiCC)/SiC)，以減少?gòu)?fù)合材料的基體微裂紋，提高復(fù)合材料的抗氧化性能［5］。

為了證明材料設(shè)計(jì)的高可靠性，必須給出復(fù)合材料的強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)方法和數(shù)據(jù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性分析。……