C/C環(huán)氧板材料的制備要經(jīng)歷十分復(fù)雜的過(guò)程，在此過(guò)程中纖維、基體均要發(fā)生不同的物理化學(xué)變化并產(chǎn)生相互作用，包括如下幾點(diǎn)。
①有機(jī)浸漬劑熱解為基體碳時(shí)會(huì)發(fā)生60%~65%的體積收縮，產(chǎn)生嚴(yán)重的工藝應(yīng)力，從而導(dǎo)致環(huán)氧板材料損傷。
②碳纖維/樹(shù)脂界面轉(zhuǎn)化為碳纖維/碳基體界面，界面特性發(fā)生變化。
③織物編制、熱處理、工藝應(yīng)力及纖維/基體相互作用，引起纖維性能變化。
④纖維/基體熱膨脹失配，熱處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的熱應(yīng)力和材料損傷。
C/C環(huán)氧板材料的性能與碳纖維的品種、預(yù)制體編織物結(jié)構(gòu)、基體的前驅(qū)體以及制備工藝等有關(guān)。

碳/碳環(huán)氧板材料為脆性材料，斷裂破壞時(shí)應(yīng)變很小，僅有0.12%~2.4%， 但其應(yīng)力- -應(yīng)變曲線(xiàn)上卻有“假塑性效應(yīng)”。即有塑性變形階段。原因可能是由于增強(qiáng)體的取向變化，導(dǎo) 致裂紋不能進(jìn)一步迅速擴(kuò) 展所致，如圖6-16所示。施加載荷的初期呈現(xiàn)線(xiàn)性，隨后出現(xiàn)假塑性現(xiàn)象。卸荷后出現(xiàn)殘余形變，再加載時(shí)，不再有塑性變形了，但同樣出現(xiàn)線(xiàn)性變形，即有雙線(xiàn)性特性。假塑性效應(yīng)的作用為可有效提高其使用可靠性。
碳/碳環(huán)氧板材料的強(qiáng)度與增強(qiáng)纖維的方向和含量密切相關(guān)，在平行纖維軸向的方向上拉伸強(qiáng)度和模量較高，在偏離纖維軸向方向上的拉伸強(qiáng)度較低。一般來(lái)說(shuō)，隨著纖維體積分?jǐn)?shù) 的增加，碳碳環(huán)氧板材料的強(qiáng)度和模量升高，即符合以下規(guī)律:
σ.(Z)~V(Z)σq
σ(Z,X)=V;(Z,X)σ
o(X,Y,Z)~V;(X,Y,Z)σp
式中，σ。為環(huán)氧板材料的強(qiáng)度: V為纖維為體積分?jǐn)?shù): σ為纖維強(qiáng)度: x Y、 z為纖維方向。由于碳/碳環(huán)氧板材料制造工藝復(fù)雜，并經(jīng)受高溫處理，碳纖維在工藝過(guò)程中損傷嚴(yán)重，致使碳纖維在碳碳環(huán)氧板材料中的強(qiáng)度保持率較低。如ID碳/碳環(huán)氧板材料的最高拉伸強(qiáng)度為900MPa,彎曲強(qiáng)度達(dá)1350MPa.由于纖維織構(gòu)的影響，碳/碳環(huán)氧板材料的力學(xué)性能表現(xiàn)出明顯的差異性。

界面是環(huán)氧板材料的重要微結(jié)構(gòu)，高性能環(huán)氧板材料主要依賴(lài)?yán)w維/基體間的強(qiáng)界面結(jié)合來(lái)傳遞載荷，但界面結(jié)合強(qiáng)度太高也會(huì)使環(huán)氧板材料表現(xiàn)出均勻脆性材料的行為。如果界面結(jié)合強(qiáng)度適當(dāng)，裂紋將在界面偏轉(zhuǎn)，材料表現(xiàn)出“偽塑性"和非線(xiàn)性。纖維/基體界面結(jié)合強(qiáng)度主要依賴(lài)于纖維表面性能、基體和工藝條件，在結(jié)構(gòu)環(huán)氧板材料中為了改善界面結(jié)合強(qiáng)度，通常采取纖維表面處理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。碳/碳環(huán)氧板材料兼?zhèn)溆刑己吞祭w維增強(qiáng)體的突出性質(zhì)，碳纖維賦予此環(huán)氧板材料高強(qiáng)度和抗沖擊性，如果沒(méi)有這種增強(qiáng)體，碳基體不可能具備這種性能。在中溫時(shí)，碳/碳環(huán)氧板材料的強(qiáng)度約比超耐熱合金低;但在高溫條件下，金屬合金的強(qiáng)度迅速下降，碳/碳環(huán)氧板材料的強(qiáng)度卻反而略有提高。

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