无压烧结纤维增强复合材料中的原位裂纹扩展

在扫描电子显微镜下对烧结SiC纤维增强氧化铝基复合材料的裂纹扩展进行了原位研究。分别研究了裂纹前沿和裂纹尾流增韧机制。在裂纹前沿研究中，裂纹扩展行为随纤维涂层的不同而变化。对于未涂覆的纤维，需要增加三倍的载荷，以推进纤维上的裂纹。为了在最初涂有聚合物的纤维上扩展裂纹，需要逐渐增加载荷。在纤维为金属或聚合物/金属涂层的样品中，裂纹在到达纤维位置之前变得不稳定，并且纤维在抵抗裂纹扩展方面没有作用。然而，在裂纹尾流研究期间，金属涂层样品达到了最高的韧性值，与单片样品相比，韧性增加了75%。测量了裂纹轮廓，裂纹张开位移揭示了裂纹-纤维相互作用的直接证据。