·680· 北京科技大学学报 第34卷 100m 2 图3试样A1在400(a)和700℃(b)氧化后的微观形貌 Fig.3 Microstructures of Sample A1afer400(a）and700℃(b）oxidation 维编织复合材料在氧化过程中氧化速度、树脂挥发 速度比混合纤维编织复合材料要快.纤维布增强酚 40 醛树脂复合材料通过自身纤维与基体的氧化分解， 快速消耗大量的能量，并分解出大量气体，生成热解 30 层和碳层.随着氧化温度的升高，纤维与基体的交 界处不断产生的热解气体穿过碳层，导致碳层破碎 并且随气流流失，从而造成材料的氧化剥蚀现象，即 宏观纤维束或纤维布脱落. 100200300400500600700800 2.3热氧化后的力学性能 温度℃ 图6是三种试样在氧化前及其经过不同温度的 图4三种试样的失重率一温度曲线 氧化后的应力一应变曲线.复合材料的弹性模量变 Fig.4 Weight loss rate-emperature curves of the three samples 化如表2所示.在相同应力作用下，氧化温度越高， 试样的应变增加越大，弹性模量越低.这是由于随 成焦炭，并且产生热解气体；气体在试样的结构内部 着氧化温度的升高，一方面热解气体的压力逐渐增 受热膨胀，产生较大的局部压力，造成材料的孔隙率 大，另一方面材料内部缺陷不断融合和扩大，形成较 增大，使得剩下的纤维布层变得疏松，树脂和纤维的 大的裂纹，导致在一定应力情况下，发生变形的区域 结合界面强度不断降低，材料变得疏松，造成复合材 和幅度都增大，即应变增大：在高温氧化的环境下， 料弹性模量的降低.随着氧化温度的升高，压缩力 复合材料试样的树脂基体不断地发生热解反应，生 学实验表明，单编复合材料A和混编复合材料A2、 50 um 50m 图5试样400℃氧化后纤维微观形态.(a)A1:(b)A2 Fig.5 Fiber morphology of the samples after 400 C oxidation:(a)A:(b)A2北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 3 试样 A1在 400 ( a) 和 700 ℃ ( b) 氧化后的微观形貌 Fig． 3 Microstructures of Sample A1 after 400 ( a) and 700℃ ( b) oxidation 维编织复合材料在氧化过程中氧化速度、树脂挥发 速度比混合纤维编织复合材料要快． 纤维布增强酚 醛树脂复合材料通过自身纤维与基体的氧化分解， 快速消耗大量的能量，并分解出大量气体，生成热解 层和碳层． 随着氧化温度的升高，纤维与基体的交 界处不断产生的热解气体穿过碳层，导致碳层破碎 并且随气流流失，从而造成材料的氧化剥蚀现象，即 宏观纤维束或纤维布脱落． 图 5 试样 400 ℃氧化后纤维微观形态 . ( a) A1 ; ( b) A2 Fig． 5 Fiber morphology of the samples after 400 ℃ oxidation: ( a) A1 ; ( b) A2 2. 3 热氧化后的力学性能 图 6 是三种试样在氧化前及其经过不同温度的 氧化后的应力--应变曲线． 复合材料的弹性模量变 化如表 2 所示． 在相同应力作用下，氧化温度越高， 试样的应变增加越大，弹性模量越低． 这是由于随 着氧化温度的升高，一方面热解气体的压力逐渐增 大，另一方面材料内部缺陷不断融合和扩大，形成较 大的裂纹，导致在一定应力情况下，发生变形的区域 和幅度都增大，即应变增大; 在高温氧化的环境下， 复合材料试样的树脂基体不断地发生热解反应，生 图 4 三种试样的失重率--温度曲线 Fig． 4 Weight loss rate-temperature curves of the three samples 成焦炭，并且产生热解气体; 气体在试样的结构内部 受热膨胀，产生较大的局部压力，造成材料的孔隙率 增大，使得剩下的纤维布层变得疏松，树脂和纤维的 结合界面强度不断降低，材料变得疏松，造成复合材 料弹性模量的降低． 随着氧化温度的升高，压缩力 学实验表明，单编复合材料 A1和混编复合材料 A2、 ·680·