《连续碳纤维强韧化超高温陶瓷基复合材料》征求意见稿.docx

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连续碳纤维强韧化超高温陶瓷基复合材料

1范围

本文件规定了连续碳纤维强韧化超高温陶瓷基复合材料（以下简称“复合材料”）的术语和定义、分类与命名、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。

本文件适用于高速飞行器用的30%含量碳纤维的复合材料，其它领域的应用也可参考使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T191包装储运图示标志

GB/T1184形状和位置公差未注公差值

GB/T3365碳纤维增强塑料孔隙含量和纤维体积含量试验方法

GB/T6388运输包装收发货标志GB/T13306标牌

GB/T30019碳纤维密度的测定

GB/T31959碳纤维热稳定性的测定

GB/T23806精细陶瓷断裂韧性试验方法单边预裂纹梁(SEPB)法

GB/T44307碳纤维增强塑料纤维质量含量的测定热重分析法(TG)GJB8736连续纤维增强陶瓷基复合材料常温拉伸性能试验方法

GJB8737连续纤维增强陶瓷基复合材料常温压缩性能试验方法

GJB10311连续纤维增强陶瓷基复合材料高温力学性能试验方法

JC/T2405室温下连续纤维增强陶瓷基复合材料弯曲强度试验方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。3.1

连续碳纤维强韧化超高温陶瓷基复合材料continuouscarbonfibertoughenedultra-high

temperatureceramicmatrixcomposites

以陶瓷材料为基体，以连续碳纤维为增强材料，结合了陶瓷材料的高温稳定性和碳纤维的增强增韧效果的复合材料。

3.2

碳纤维carbonfibre

由有机纤维热解重组所制得的碳含量超过90%(质量分数)的纤维。3.3

高强型碳纤维highstrengthcarbonfiber

具有较高拉伸强度的碳纤维。3.4

连续纤维continuousfiber

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连续长丝continuousfilament

长度与由其组成的纱或丝束的长度相同的纤维。3.5

超高温ultrahightemperature

1800℃及以上的温度。

4材料

4.1碳纤维

碳纤维性能指标应符合表1的要求。

表1性能指标

纤维类别

项目

指标

高强型碳纤维

室温下拉伸强度/MPa

≥4200

室温下拉伸弹性模量/GPa

≥200

4.2基体陶瓷

硼化锆陶瓷/硼化铪陶瓷作为基体陶瓷及其他类基体陶瓷，且满足最终产品的性能要求。

5技术要求

5.1外观与尺寸

5.1.1复合材料部件的外观应符合标准样板或图样要求。

5.1.2表面应平整，无裂纹、凹坑、划痕、磨痕、划伤、腐蚀、毛刺、涂层损伤、高温变色等缺陷。

5.1.3纤维浸渍良好，无杂质；色泽均匀，同批产品无明显色差。

5.1.4复合材料部件的尺寸和公差应符合图样要求；图样上未标注的，应按GB/T1184的规定。

5.2性能要求

5.2.1复合材料性能要求

复合材料性能应符合表2的要求。

表2性能指标

项目

指标

物理性能

碳纤维含量允许偏差/%

±3

单位面积质量允许偏差/%

±7

孔隙率/%

≤10

密度/（g/cm）

硼化锆陶瓷基

3.0～3.6

硼化铪陶瓷基

4.6～5.2

力学性能

拉伸强度/MPa

超高温（1800℃)

≥80

室温（23℃)

≥120

拉伸模量/GPa

超高温（1800℃)

≥1.0

室温（23℃)

≥30

弯曲强度/MPa

超高温（1800℃)

≥150

室温（23℃)

≥200

弯曲模量/GPa

超高温（1800℃)

≥10

室温（23℃)

≥40

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表2性能指标（续）

项目

指标

压缩强度/MPa

超高温（1800℃)

≥100

室温（23℃)

≥200

压缩模量/GPa

超高温（1800℃)

≥10

室温（23℃)

≥40

超高温（1800℃)下层间剪切强度/MPa

≥20

室温（23℃)下断裂韧性/（MPa·m）

≥8

热稳定性能

碳纤维质量损失率/%

≤0.1

5.2.2复合材料部件要求

a)部件在高温、低温和高低温交变情况下应保证完整的功能，在试验过程中及试验后应符合设计文件要求。

b)部件在日光、臭氧、雨