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原文传递陶瓷基复合材料层间拉伸试件及其制备方法及其试验方法

专利名称：	陶瓷基复合材料层间拉伸试件及其制备方法及其试验方法
摘要：	本发明公开了一种陶瓷基复合材料层间拉伸试件及其制备方法及其试验方法，本发明所述的试件整体成十字形，包括上夹持段、标距段和下夹持段，夹持段只含有L形纤维布，标距段同时包含L形纤维布和平面纤维布，通过L形纤维布连接标距段和夹持段，使试件保持为一体。制备该试件时，首先裁剪出各层纤维布，然后按照在试件中的位置，将各层纤维布叠放铺层，形成试件预制体，在压紧的预制体上沉积界面层并反复多次沉积基体，获得致密的陶瓷基复合材料试件毛坯。最后采用激光切割或水切割对试件毛坯进行切割，得到最终的陶瓷基复合材料层间拉伸试件。使用本发明所述的试件进行试验时，只需普通的实验机夹具即可。本发明所述的试件制备方法简单易于实现。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京航空航天大学
发明人：	张盛;高希光;宋迎东;张煦;于国强;董洪年;贾蕴发
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910552089.5
公开号：	CN110108567A
代理机构：	南京钟山专利代理有限公司
代理人：	张明浩
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
主权项：	1.一种陶瓷基复合材料层间拉伸试件，其特征在于，包括竖直设置的上夹持段(7)和下夹持段(9)以及位于上夹持段(7)和下夹持段(9)之间、水平设置的标距段(8)，所述的标距段(8)由上至下依次由上加持区(8a)、中标距区(8b)和下加持区(8c)叠成，陶瓷基复合材料层间拉伸试件包括平面纤维布组件(2)和四个L形纤维布组件(1)，每个L形纤维布组件(1)均包括相互垂直的竖直段(1a)和水平段(1b)，其中两个L形纤维布组件(1)的竖直段(1a)背靠背贴紧呈倒T形，且这两个L形纤维布组件(1)的竖直段(1a)组成上夹持段(7)，水平段(1b)组成上加持区(8a)，另外两个L形纤维布组件(1)的竖直段(1a)背靠背贴紧呈T形，且这两个L形纤维布组件(1)的竖直段(1a)组成下夹持段(9)，水平段(1b)组成下加持区(8c)，所述的平面纤维布组件(2)构成中标距区(8b)；所述的L形纤维布组件(1)和平面纤维布组件(2)上通过沉积陶瓷基界面层和基体，从而形成一个十字形整体。 2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件，其特征在于，所述的L形纤维布组件(1)由多层L形纤维布层叠构成。 3.根据权利要求2所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件，其特征在于，所述的平面纤维布组件(2)由多层平面纤维布层叠构成。 4.根据权利要求3所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件，其特征在于，所述的L形纤维布弯折处为圆角。 5.根据权利要求4所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件，其特征在于，所述的L形纤维布组件(1)中L形纤维布的层数不少于8层，平面纤维布组件(2)中平面纤维布的层数不少于2层。 6.制备如权利要求3所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据L形纤维布组件(1)和平面纤维布组件(2)的尺寸大小，在纤维布上裁剪出陶瓷基复合材料层间拉伸试件中的各层纤维布；步骤2：将多层L形纤维布层叠构成四个L形纤维布组件(1)，将多层平面纤维布层叠构成一个平面纤维布组件(2)，将四个L形纤维布组件(1)和一个平面纤维布组件(2)按照权利要求1中的L形纤维布组件(1)和平面纤维布组件(2)的位置关系摆放形成十字形的陶瓷基复合材料层间拉伸试件预制体(5)，采用夹具(3)将试件预制体(5)的上夹持段、下夹持段以及标距段压紧固定；步骤3：在压紧的试件预制体(5)上沉积界面层和基体，获得陶瓷基复合材料试件毛坯；步骤4：对陶瓷基复合材料试件毛坯进行切割，去除毛刺，得到所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件。 7. 根据权利要求6所述的制备陶瓷基复合材料层间拉伸试件的方法，其特征在于，所述的步骤2中夹具(3)为四个L形固定件，L形固定件上开有密集的小孔，可通过基体沉积至纤维布内部，所述的L形固定件包括竖直夹紧部(3a)和水平夹紧部(3b)，两个L形固定件背靠背呈倒T型，这两个L形固定件的竖直夹紧部(3a)夹紧所述的试件预制体(5)的上夹持段，另两个L形固定件背靠背呈T型，这两个L形固定件的竖直夹紧部(3a)夹紧所述的试件预制体(5)的下夹持段，四个L形固定件的水平夹紧部(3b)配合夹紧所述的试件预制体(5)的标距段，四个L形固定件之间均以螺栓(4)穿透L形固定件，再通过螺母(6)旋紧的方式夹紧，所述的L形固定件、螺栓(4)和螺母(6)均为石墨材料制作。 8.根据权利要求7所述的制备陶瓷基复合材料层间拉伸试件的方法，其特征在于，所述的步骤3中的沉积基体要进行多次，以提高试件的致密度。 9.根据权利要求8所述的制备陶瓷基复合材料层间拉伸试件的方法，其特征在于，所述的步骤4中切割试件毛刺的方法为采用激光切割或水切割。 10.使用如权利要求1所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1: 在陶瓷基复合材料层间拉伸试件的上夹持段(7)和下夹持段(9)上分别粘贴加强片(11)；步骤2：将陶瓷基复合材料层间拉伸试件安装在试验机夹具(10)上，分别夹持所述的上夹持段(7)和下夹持段(9)；步骤3：启动试验机进行拉伸试验，试验机夹具(10)带动上夹持段(7)上移，下夹持段(9)下移，使陶瓷基复合材料层间拉伸试件拉伸，直至标距段(8)层间断裂，从而测量陶瓷基复合材料层间拉伸强度。
所属类别：	发明专利