2003年6月 西北工业大学学报 June 2003 第21卷第 Journal of Northw estern Po ly techn ical U niversity Vol 21No 3 高温对碳/碳复合材料性能影响的研究 韩红梅,李贺军,李克智,张秀莲 (西北工业大学碳/碳复合材料工程技术研究中心,陕西西安710072) 摘要作为理想的热结构材料,碳′碳复合材料(C/)在高温环境下的力学行为至关重要。针对高 温处理、高温应用两个环节,研究了2100℃石墨化处理、1700℃实验测试条件对三维整体编织3 C/复合材料弯曲行为的影响。比较分析后发现,高温石墨化处理改变了裂纹扩展路径,提高了材 料的强度、模量,与室温环境相比,高温下C欠复合材料表现出更加优异的弯曲性能,弯曲强度提 高45%,模量提高15%。 关键词C￠复合材料,高温力学性能,损伤,界面 中图分类号:TB332 文献标识码A 文章编号:1000-2758(2003)03-0352-04 碳/碳(C欠)复合材料以其比重轻、模量高、比维整体编织而成,经等温化学气相沉积(XVD工艺 强度大、热膨胀系数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀、制成弯曲试样。室温测试用试样尺寸为55mm 吸振性好、摩擦性好等一系列优异性能,成为新材料6mm×35mm,高温测试用试样尺寸为80mm 领域中重点研究和开发的一种新型高温材料,广泛6mm×35mm。 应用于各个工业领域并表现出良好的应用前景4 实验条件按三点弯曲实验标准Q/Gb95-92测 CVI工艺赋予℃￠复合材料优异的综合性能,试材料的弯曲性能。室温实验在 Instron8871伺服 但CV饣的力学性能却没有得到广泛的研究。液压动态实验系统上进行,加载速率控制在 C/主要应用于恶劣的高温环境,但其军用背景限1 mm/m in,跨距L为40mm;高温实验在YKM 制了有关高温性能硏究成果的交流。三维编织复合200试验机上进行,测试温度1700℃,测试时环境 材料不需要缝合和机械加工,具有比强度高、比刚度温度14℃,加载速率控制在1mmhn,跨距L为 大耐疲劳、抗冲击等特点,能够满足航天工业中抗60mm。弯曲强度、弯曲模量Er分别按下式计算 瞬时高温热蚀的要求,已成为航天、航空等高科技领 域的重要新型材料,航空用部件的多数都需要采用 三维编织结构。为进一步实现C/复合材料在热 E= APdL- 结构件上的应用,本文借助三点弯曲实验,研究了高 温对三维编织(D)CVFC/复合材料弯曲性能及式中,为弯曲强度MPa);Er为弯曲模量(GPa) 损伤破坏的影响,以便对其力学性能有一个清晰的 P为最大破坏载荷0N);L为跨距(mm);h为试样厚 理 度mm);b为试样宽度mm);△P/△f为载荷与挠 度关系曲线的斜率。 12微观形貌观察 1实验 在JsM-5800扫描电子显微镜上观察试样断裂 11弯曲性能测试 面及微观形貌。 试样:纤维增强体采用日本东丽M40碳纤维三 收稿日期2002-04-26 基金项目:国家自然科学基金(50072019)和国防预研基金(991252,HK0311)资助 作者简介韩红梅(1968-),女,西北工业大学博士,主要从事碳/′碳复合材料力学性能及损伤的研究。 o1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
高温对碳ö碳复合材料性能影响的研究 α 韩红梅, 李贺军, 李克智, 张秀莲 (西北工业大学 碳ö碳复合材料工程技术研究中心, 陕西 西安 710072) 摘 要: 作为理想的热结构材料, 碳ö碳复合材料(CöC) 在高温环境下的力学行为至关重要。针对高 温处理、高温应用两个环节, 研究了 2 100℃石墨化处理、1 700℃实验测试条件对三维整体编织 3D CöC 复合材料弯曲行为的影响。比较分析后发现, 高温石墨化处理改变了裂纹扩展路径, 提高了材 料的强度、模量; 与室温环境相比, 高温下CöC 复合材料表现出更加优异的弯曲性能, 弯曲强度提 高 45% , 模量提高 15%。 关 键 词: CöC 复合材料, 高温力学性能, 损伤, 界面 中图分类号: TB332 文献标识码: A 文章编号: 100022758 (2003) 0320352204 碳ö碳(CöC) 复合材料以其比重轻、模量高、比 强度大、热膨胀系数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀、 吸振性好、摩擦性好等一系列优异性能, 成为新材料 领域中重点研究和开发的一种新型高温材料, 广泛 应用于各个工业领域并表现出良好的应用前景1～ 4 ]。 CV I 工艺赋予 CöC 复合材料优异的综合性能, 但 CV I2CöC 的力学性能却没有得到广泛的研究[5 ]。 CöC 主要应用于恶劣的高温环境, 但其军用背景限 制了有关高温性能研究成果的交流。三维编织复合 材料不需要缝合和机械加工, 具有比强度高、比刚度 大、耐疲劳、抗冲击等特点, 能够满足航天工业中抗 瞬时高温热蚀的要求, 已成为航天、航空等高科技领 域的重要新型材料, 航空用部件的多数都需要采用 三维编织结构[6 ]。为进一步实现CöC 复合材料在热 结构件上的应用, 本文借助三点弯曲实验, 研究了高 温对三维编织(3D )CV I2CöC 复合材料弯曲性能及 损伤破坏的影响, 以便对其力学性能有一个清晰的 理解。 1 实 验 1. 1 弯曲性能测试 试样: 纤维增强体采用日本东丽M 40 碳纤维三 维整体编织而成, 经等温化学气相沉积(ICV I) 工艺 制成弯曲试样。室温测试用试样尺寸为 55 mm × 6 mm ×3. 5 mm , 高温测试用试样尺寸为 80 mm × 6 mm ×3. 5 mm。 实验条件: 按三点弯曲实验标准Q öGb95292 测 试材料的弯曲性能。室温实验在 In stron8871 伺服 液 压 动 态 实 验 系 统 上 进 行, 加 载 速 率 控 制 在 1 mm öm in, 跨距 L 为 40 mm; 高温实验在 YKM 2 2200 试验机上进行, 测试温度 1 700℃, 测试时环境 温度 14℃, 加载速率控制在 1 mm öm in, 跨距L 为 60 mm。弯曲强度 Ρf、弯曲模量 E f 分别按下式计算 Ρf = 3PL 2bh 2 E f = ∃P fL 3 4bh 3 ∃f 式中, Ρf 为弯曲强度(M Pa); E f 为弯曲模量(GPa); P 为最大破坏载荷(N ); L 为跨距(mm ); h 为试样厚 度(mm ); b 为试样宽度(mm ); ∃P f ö∃f 为载荷与挠 度关系曲线的斜率。 1. 2 微观形貌观察 在 JSM 25800 扫描电子显微镜上观察试样断裂 面及微观形貌。 2 0 0 3 年6 月 第21卷第3期 西 北 工 业 大 学 学 报 Journal of No rthw estern Po lytechnical U niversity June 2003 Vo l. 21 No. 3 α 收稿日期: 2002204226 基金项目: 国家自然科学基金(50072019) 和国防预研基金(99J 12. 5. 2, HK0311) 资助 作者简介: 韩红梅(1968- ) , 女, 西北工业大学博士, 主要从事碳ö碳复合材料力学性能及损伤的研究
第3期 韩红梅等高温对碳/′碳复合材料性能影响的研究 实验件测试结果(同等条件下6个试样的平均 2结果与分析 值)列于表1。表中,G为弯曲强度,Er为弯曲模量。 表1不同试样的弯曲性能 试样D试样热处理测试温度弯曲强度a弯曲强度弯曲模量E/弯曲模量 MPa分散性/%/GPa分散性/ 未石墨化处理 0389 4323 123 石墨化处理室 3934 石墨化处理 1700 57187 10927 整体编织结构C￠复合材料的弯曲破坏表有一个更有利的能量耗散机制,因此控制了C复 现为典型的脆性方式(图1),以纤维断裂模式发生合材料的断裂过程。从图1可看出,石墨化处理后 破坏,图2为室温下纤维脆断的断口形貌。实验结果材料的应力-应变曲线加载阶段出现了更多的台 显示,试样热处理状态及测试温度在很大程度上影阶,表明在损伤扩展过程中,存在更多的能量集聚阶 响材料的弯曲性能 段,损伤裂纹的传播扩展需要吸收更多的能量,提高 了材料的承载能力 处理,室温测试 化处理,室温测试 33:石墨化处理,高温1700℃测试 0005 图2未石墨化处理DC/室温弯曲破坏形貌 图1M40碳纤维3编织C/的弯曲应力·应变曲线 21石墨化处理的影响 将亚C欠在2100℃高温、真空环境下进行 3h的石墨化处理,然后在室温条件下测试其弯曲性 能。比较发现,对C￠复合材料进行高温石墨化处 理可显著提高其强度、模量,经石墨化处理后C 强度增加295%,模量增加1192%。石墨化处理提 图3石墨化处理3DC室温弯曲破坏形貌 髙了材料的性能指标,但并未改变材料的损伤破坏 模式(图1),仍是纤维脆性断裂,只是损伤的扩展阶22测试温度的影响 段有所不同。应注意到材料的界面状况在石墨化处 常温下碳/碳复合材料的强度可能没有其它结 理后发生了变化纤维与基体之间的结合明显弱化,构材料高但高温下碳/碳的强度保持率很高,甚至 基体碳层之间界面结合强度也明显低于石墨化处理比室温时还高,这是其它结构材料所无法比拟的 前(图2、3)。石墨化处理后的C/表现出有纤维的 本文对经过石墨化处理的M40整体编织3D 拔出(图3),纤维上仍包附有基体,表明纤维与基体C在1700℃高温下进行了弯曲性能试验。结果 间结合较为适宜,热解碳层间结合较弱。C复合表明,与常温相比,高温下C材料的弯曲性能大 材料在高温下进行石墨化处理,因纤维和基体的热幅提高,弯曲强度增加454%,模量增加153%。显 膨胀系数不同,增加了微裂纹,同时也改变了裂纹然高温下强度的增加幅度大大高于模量的增加幅 的结构形状从而改变了裂纹扩展的途径,使材料拥度,表明材料变形能力改变不大,而承载能力则显著 o1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
2 结果与分析 实验件测试结果(同等条件下 6 个试样的平均 值) 列于表 1。表中, Ρf 为弯曲强度, E f 为弯曲模量。 表 1 不同试样的弯曲性能 试样 ID 试样热处理 测试温度 ö℃ 弯曲强度 Ρf öM Pa 弯曲强度 分散性ö% 弯曲模量 E f öGPa 弯曲模量 分散性ö% 1 未石墨化处理 室温 303. 89 15 43. 23 12 2 石墨化处理 室温 393. 4 8 94. 76 17 3 石墨化处理 1 700 571. 87 15 109. 27 9 3D 整体编织结构CöC 复合材料的弯曲破坏表 现为典型的脆性方式 (图 1) , 以纤维断裂模式发生 破坏, 图 2 为室温下纤维脆断的断口形貌。实验结果 显示, 试样热处理状态及测试温度在很大程度上影 响材料的弯曲性能。 图 1 M 40 碳纤维 3D 编织CöC 的弯曲应力- 应变曲线 2. 1 石墨化处理的影响 将 3D CöC 在 2 100℃高温、真空环境下进行 3 h的石墨化处理, 然后在室温条件下测试其弯曲性 能。比较发现, 对 CöC 复合材料进行高温石墨化处 理可显著提高其强度、模量, 经石墨化处理后 CöC 强度增加 29. 5% , 模量增加 119. 2%。石墨化处理提 高了材料的性能指标, 但并未改变材料的损伤破坏 模式(图 1) , 仍是纤维脆性断裂, 只是损伤的扩展阶 段有所不同。应注意到, 材料的界面状况在石墨化处 理后发生了变化, 纤维与基体之间的结合明显弱化, 基体碳层之间界面结合强度也明显低于石墨化处理 前(图 2、3)。石墨化处理后的CöC 表现出有纤维的 拔出(图 3) , 纤维上仍包附有基体, 表明纤维与基体 间结合较为适宜, 热解碳层间结合较弱。CöC 复合 材料在高温下进行石墨化处理, 因纤维和基体的热 膨胀系数不同, 增加了微裂纹[7 ] , 同时也改变了裂纹 的结构形状, 从而改变了裂纹扩展的途径, 使材料拥 有一个更有利的能量耗散机制, 因此控制了CöC 复 合材料的断裂过程。从图 1 可看出, 石墨化处理后, 材料的应力- 应变曲线加载阶段出现了更多的台 阶, 表明在损伤扩展过程中, 存在更多的能量集聚阶 段, 损伤裂纹的传播扩展需要吸收更多的能量, 提高 了材料的承载能力。 图 2 未石墨化处理 3D CöC 室温弯曲破坏形貌 图 3 石墨化处理 3D CöC 室温弯曲破坏形貌 2. 2 测试温度的影响 常温下碳ö碳复合材料的强度可能没有其它结 构材料高, 但高温下碳ö碳的强度保持率很高, 甚至 比室温时还高, 这是其它结构材料所无法比拟的。 本文对经过石墨化处理的M 40 整体编织 3D CöC 在 1 700℃高温下进行了弯曲性能试验。结果 表明, 与常温相比, 高温下 CöC 材料的弯曲性能大 幅提高, 弯曲强度增加 45. 4% , 模量增加 15. 3%。显 然, 高温下强度的增加幅度大大高于模量的增加幅 度, 表明材料变形能力改变不大, 而承载能力则显著 第 3 期 韩红梅等: 高温对碳ö碳复合材料性能影响的研究 ·353·
354 西北工业大学学报 第21卷 提高,在应力-应变关系曲线上反映为应变差别较 实验中对试样进行石墨化处理或在高温下测 小,但破坏应力变化明显,如图1所示。 试,都是通过外界条件变化,引起材料中包括界面在 在性能提高的同时,υC欠的破坏模式发生内的结构发生改变,从而影响材料的性能。石墨化处 了根本变化,由常温下的阶段性损伤扩展至最终纤理在2100℃高温、真空条件下进行,分子运动加速, 维断裂转变为高温下突然的脆性断裂(图1)。从断可以使CC基体中的一些闭孔缺陷被打开,同时还 口形貌看,高温下纤维与基体界面结合增强,只有少可以使材料的局部分子结合加强,增加界面的粘结 量基体热解碳层间破坏,纤维束与基体间的界面保力。室温测试时,试样经历降温过程,由于纤维、基体 持完好,纤维整齐断裂(图4);室温下界面结合相比热膨胀系数的差异,会在纤维基体界面处形成微裂 要弱一些,有一定的纤维拔出(图3)。由于破坏过程纹,弱化局部界面的结合强度,承受外载时表现为纤 存在纤维的拔出,需要吸收一部分能量,使材料的损维有一定的脱粘、拔出。高温测试,纤维-基体界面间 伤破坏过程表现出间歇性、阶段性 的微裂纹不复存在,而且分子运动的加剧也会使材 料的缺陷得到某种程度上的愈合和修复,纤维-基体 界面以及基体碳层界面间形成了不定向的局部强化 效应,使得界面处结合力得以加强,形成高界面粘结 强度的复合材料。受外力作用时,界面无开裂,应力 在界面处无法松弛,裂纹穿过纤维束扩展,引起附近 纤维的连锁断裂,使复合材料呈脆性破坏。材料界面 的粘结强度愈高,脆性也愈大,增强纤维承载宏观 上表现为弯曲强度最高。 3结论 (1)与常温相比,M40纤维增强3DC/复合 图43DC/1700℃弯曲破坏形貌 材料高温下的力学性能更加优异,弯曲强度增加高 达454%,模量增加达153%。 23温度对界面的影响 (2)石墨化处理改变了材料内部的裂纹结构 C/C复合材料的界面具有多层次的特点是影分布及界面状态,弱化了基体与纤维界面进而影响 响C饣复合材料性能的许多决定性因素之。界了损伤扩展路径,增加了能量的耗散,从而提高材料 面的作用是将施于碳/碳材料的外加应力从基体传的性能指标。 递到作为增强体的碳纤维,在外力超过其极限强度 (3)高温测试过程中,纤维与基体变为强界面 时,最先破坏总是发生在界面,所以界面状况的改变结合,断裂呈脆性特征。 会影响到材料的损伤模式。 参考文献 1] Schm idt D L, Dav idson K E, The bert L s Unique Applicatins of Carbon-Carbon Composite M aterials SAM PE Journal,1999,35(3):2739 [2]李贺军我国碳/碳复合材料的研究进展见中国科协第二届年会论文集北京:中国科学技术出版社,2000 [3] Fitzer E, ManochaL M. Carbon Reinfo rcem ents and Carbon/Carbon Composites Verlag: Springer,1998 [4] Km leshw ar U padhya M aterials for U Itrahigh Temperature Structural A pp licatins The American Ceram ic Society Bulletin,1997,(12):5k56 [5] Siron O, Lamon J. Dam age and Failure M echan ism s ofA 3-D irectional Carbon/Carbon Com posite underU Ten sile and Shear Loads A ctaM ater, 1998, 46: 663H-6643 梁军,陈晓峰,庞宝军等多向编织复合材料的力学性能研究力学进展,1999,29(2):197-210 o1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
提高, 在应力- 应变关系曲线上反映为应变差别较 小, 但破坏应力变化明显, 如图 1 所示。 在性能提高的同时, 3D CöC 的破坏模式发生 了根本变化, 由常温下的阶段性损伤扩展至最终纤 维断裂转变为高温下突然的脆性断裂(图 1)。从断 口形貌看, 高温下纤维与基体界面结合增强, 只有少 量基体热解碳层间破坏, 纤维束与基体间的界面保 持完好, 纤维整齐断裂(图 4); 室温下界面结合相比 要弱一些, 有一定的纤维拔出(图 3)。由于破坏过程 存在纤维的拔出, 需要吸收一部分能量, 使材料的损 伤破坏过程表现出间歇性、阶段性。 图 4 3D CöC 1 700℃弯曲破坏形貌 2. 3 温度对界面的影响 CöC 复合材料的界面具有多层次的特点, 是影 响CöC 复合材料性能的许多决定性因素之一[8 ]。界 面的作用是将施于碳ö碳材料的外加应力从基体传 递到作为增强体的碳纤维, 在外力超过其极限强度 时, 最先破坏总是发生在界面, 所以界面状况的改变 会影响到材料的损伤模式。 实验中对试样进行石墨化处理或在高温下测 试, 都是通过外界条件变化, 引起材料中包括界面在 内的结构发生改变, 从而影响材料的性能。石墨化处 理在 2 100℃高温、真空条件下进行, 分子运动加速, 可以使 CöC 基体中的一些闭孔缺陷被打开, 同时还 可以使材料的局部分子结合加强, 增加界面的粘结 力。室温测试时, 试样经历降温过程, 由于纤维、基体 热膨胀系数的差异, 会在纤维2基体界面处形成微裂 纹, 弱化局部界面的结合强度, 承受外载时表现为纤 维有一定的脱粘、拔出。高温测试, 纤维2基体界面间 的微裂纹不复存在, 而且分子运动的加剧也会使材 料的缺陷得到某种程度上的愈合和修复, 纤维2基体 界面以及基体碳层界面间形成了不定向的局部强化 效应, 使得界面处结合力得以加强, 形成高界面粘结 强度的复合材料。受外力作用时, 界面无开裂, 应力 在界面处无法松弛, 裂纹穿过纤维束扩展, 引起附近 纤维的连锁断裂, 使复合材料呈脆性破坏。材料界面 的粘结强度愈高, 脆性也愈大, 增强纤维承载, 宏观 上表现为弯曲强度最高。 3 结 论 (1) 与常温相比,M 40 纤维增强 3D CöC 复合 材料高温下的力学性能更加优异, 弯曲强度增加高 达 45. 4% , 模量增加达 15. 3%。 (2) 石墨化处理改变了材料内部的裂纹结构、 分布及界面状态, 弱化了基体与纤维界面, 进而影响 了损伤扩展路径, 增加了能量的耗散, 从而提高材料 的性能指标。 (3) 高温测试过程中, 纤维与基体变为强界面 结合, 断裂呈脆性特征。 参考文献: [ 1 ] Schm idt D L , Davidson K E, Theibert L S. U nique App lications of Carbon2Carbon Compo site M aterials. SAM PE Journal, 1999, 35 (3): 27～ 39 [2 ] 李贺军. 我国碳ö碳复合材料的研究进展. 见: 中国科协第二届年会论文集. 北京: 中国科学技术出版社, 2000 [3 ] F itzer E, M anocha L M. Carbon Reinfo rcem ents and CarbonöCarbon Compo sites. V erlag: Sp ringer, 1998 [4 ] Kim leshw ar U padhya. M aterials fo r U ltrah igh Temperature Structural App lications. The Am erican Ceram ic Society Bulletin, 1997, (12): 51～ 56 [ 5 ] Siron O , L amon J. Dam age and FailureM echanism s of A 32D irectional CarbonöCarbon Compo site under U niaxial Ten sile and Shear Loads. A cta M ater, 1998, 46: 6631～ 6643 [6 ] 梁 军, 陈晓峰, 庞宝军等. 多向编织复合材料的力学性能研究. 力学进展, 1999, 29 (2): 197～ 210 ·354· 西 北 工 业 大 学 学 报 第 21 卷
第3期 韩红梅等高温对碳/′碳复合材料性能影响的研究 [7]周少荣,乔生儒,白世鸿C饣复合材料室温及高温断裂韧性的测试表征材料工程,1994(4):2831 孙文训,黄玉东,张志谦等C复合材料的界面演化规律材料研究学报200014(增刊):137140 Effect of H igh Tem pera ture on M echan ical Behav ior of 3D Bra ided C/C Com posites Han Hongmei L iHejun, L i Kezhi, Zhang Xiulian (Northwestern Po ly cal U niversity, Xi'an 710072) Abstract Three-dim ensional(3D)braided Carbon/Carbon(C/c)com po sites m ade by chem ical vapor infiltration (CV D) process, or 3D braided CV IC/C compo sites, have found w idesp read use in m ilitary aero space app lications But high-tem perature m echan ical p roperties cannot, to our best know ledge, be found in the open literature Subsection 2 I finds that the grap h itizatin heat treatm ent, as generally practiced in Ch inese research labo ratories, can imp rove the strength and modulus of 3D braided CV I-C/C com po sites under room tem perature v ia altering interface condit ons and m icro-crack distributon in the com po sites The test data given in Table I show that the m echan ical p roperties of 3D braided CV I-C/C com po sites are higher at a tem perature of 1 700C than tho se at room tem perature: higher by up to 45% for flexural strength and by up to 15% for flexural modulus of elasticity. The morpho logy of fracture surface, as can be seen from F ig 4, show s that, under high temperature, strong interface bond ing exists between fibers and m atrix, thus po inting out that fracture of 3D braided CV IC/C compo sites exh ibits brittle characterist ic Key words Carbon/Carbon (C/C)com po sites, chem ical vapor infiltration (CV D), high-temperature m echan ical behavor. in terface 201994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
[7 ] 周少荣, 乔生儒, 白世鸿. CöC 复合材料室温及高温断裂韧性的测试表征. 材料工程, 1994 (4): 28～ 31 [8 ] 孙文训, 黄玉东, 张志谦等. CöC 复合材料的界面演化规律. 材料研究学报. 2000, 14 (增刊): 137～ 140 Effect of H igh Temperature on M echan ical Behav ior of 3D Bra ided CöC Composites H an Hongm ei, L i H ejun, L i Kezh i, Zhang X iu lian (No rthw estern Po lytechnical U niversity, X i′an 710072) Abstract: Th ree2dim en sional ( 3D ) b raided CarbonöCarbon (CöC ) compo sites m ade by chem ical vapo r infiltration (CV I) p rocess, o r 3D b raided CV I2CöC compo sites, have found w idesp read u se in m ilitary aero space app lication s. Bu t h igh2temperatu re m echan ical p roperties canno t, to ou r best know ledge, be found in the open literatu re. Sub section 2. 1 finds that the graph itization heat treatm en t, as generally p racticed in Ch inese research labo rato ries, can imp rove the strength and modu lu s of 3D b raided CV I2CöC compo sites under room temperatu re via altering in terface condition s and m icro2crack distribu tion in the compo sites. The test data given in Tab le 1 show that the m echan ical p roperties of 3D b raided CV I2CöC compo sites are h igher at a temperatu re of 1 700℃ than tho se at room temperatu re: h igher by up to 45% fo r flexu ral strength and by up to 15% fo r flexu ral modu lu s of elasticity. The mo rpho logy of fractu re su rface, as can be seen from Fig. 4, show s that, under h igh temperatu re, strong in terface bonding ex ists betw een fibers and m atrix, thu s po in ting ou t that fractu re of 3D b raided CV I2CöC compo sites exh ib its b rittle characteristic. Key words: CarbonöCarbon (CöC ) compo sites, chem ical vapo r infiltration (CV I) , h igh2temperatu re m echan ical behavio r, in terface 第 3 期 韩红梅等: 高温对碳ö碳复合材料性能影响的研究 ·355·