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作者：陈易诚;邓杨芳;王红彬;于国强;高希光;宋迎东;
单位：中国航发四川燃气涡轮研究院;国家石油天然气管网集团有限公司西气东输分公司;南京航空航天大学能源与动力学院;
摘要：为了研究环境温度对陶瓷基复合材料疲劳性能的影响，在室温和800℃、1000℃、1200℃氩气环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉-拉疲劳实验。获取了四种温度条件下二维编织SiC/SiC复合材料的S-N曲线。基于实验结果分析了室温环境与高温环境下材料疲劳特性的差异以及材料疲劳极限随实验温度的变化规律。在光学显微镜下对不同温度条件下的试件断口进行了观察。结果表明：800℃以上高温氩气环境下二维编织SiC/SiC复合材料的疲劳极限应力要大幅低于室温环境，并且800℃、1000℃、1200℃三种温度下材料的疲劳极限应力呈现出随温度升高而阶梯下降的规律。室温环境下材料失效前的最大应变在0.41%左右，800℃～1200℃范围内材料失效前的最大应变在0.2%左右。高温条件下疲劳断裂试件断口纤维拔出现象较室温试件明显，并且纤维拔出程度会随着温度的升高而加剧。实验结果证明在惰性气体环境下温度仍对二维编织SiC/SiC复合材料的疲劳性能起着决定性的作用。最大应变数据可用于判断材料的疲劳损伤程度。高温条件下二维编织SiC/SiC复合材料内部界面性能会出现衰退导致材料的疲劳性能下降。
关键词：航空发动机;;陶瓷基复合材料;;二维编织SiC/SiC复合材料;;疲劳性能;;断口形貌
基金资助：江苏省自然科学基金项目(BK20230326)
