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作者：张禄;宦婷;葛海浪;杨雨晨;贾冰岳;刘伟;焦健;高希光;宋迎东;
单位：南京航空航天大学能源与动力学院;北京动力机械研究所;中国航发北京航空材料研究院;哈尔滨工程大学;
摘要：为探究氧化作用对2.5D编织C/SiC复合材料疲劳性能的影响，开展C/SiC复合材料在高温空气和惰性气体环境中的疲劳行为研究。采用应力比0.05，频率10 Hz的正弦波分别在1 200℃惰性气体和1 200℃空气环境下对2.5D编织C/SiC复合材料开展疲劳试验。1 200℃惰性气体环境下循环基数为10~6的疲劳极限约为160 MPa,1 200℃空气环境下循环基数为10~4的疲劳极限约为130 MPa。随着循环次数的增加，迟滞回线呈现右移的趋势，循环数相同时，空气环境的位移大于惰性气体环境的位移。通过扫描电子显微镜表征疲劳失效试件断口的形貌，发现纤维表面较为粗糙，呈现出明显的氧化迹象。采用能谱仪分析疲劳氧化特征，发现SiC基体氧化形成SiO_2。高温空气环境中，氧气的存在显著降低了材料的疲劳性能，氧化作用加速了疲劳失效。在机械载荷作用下，纤维、基体和界面的性能不断退化，导致界面磨损、界面脱粘和纤维拔出。氧化后纤维的受力状态恶化，失效概率增加，成为复合材料中的薄弱部分，易发生断裂。
关键词：陶瓷基复合材料;;高温疲劳;;疲劳极限;;失效机理;;氧化损伤
基金资助：国家科技重大专项（Y2019-I-0018-0017）~~
