弯曲载荷下纯净光滑层热解炭基2D-C/C复合材料的断裂机制

以天然气作为碳源,以2D针刺碳毡作为预制体,采用热梯度化学气相渗透工艺制备2D-C/C复合材料。采用偏光显微镜（PLM）和扫描电子显微镜（SEM）观察材料的显微组织,采用万用力学试验机测试热处理前后材料的弯曲行为,讨论材料的断裂机制。结果表明,热解炭基体表现为纯净光滑层（SL）特征,包含大量褶皱层片结构和一些层间微裂纹。随着材料密度的降低,材料强度降低,断裂韧性略有提高;经过2500°C热处理后,基体中层间微裂纹数量大量增加,在加载过程中SL基体中发生了更多的裂纹偏转,材料强度大幅度降低,其断裂韧性明显升高,从沉积态时的脆性断裂转变为理想的假塑性断裂。