应用/结构英文2023被引 6
新型C/SiC蜂窝轻质材料的制备及其超高稳定性结构压缩性能研究
Fabrication and compressive performance of novel lightweight C/SiC honeycomb for ultrahigh stability structures
Zhongwei Zhang, Weijie Li, Yuping Yang, Hao Wu · Beijing Institute of Technology
摘要整理
针对高分辨率卫星应用领域，首次提出并开发了新型C/SiC蜂窝夹芯结构。该结构具有在热-湿耦合环境下超高尺寸稳定性、轻质高承载等优异性能，可用作卫星光学机械结构。研究制备了三种C/SiC蜂窝夹芯结构，创新性地提出了层间交联编织法来制备蜂窝芯层连续碳纤维织物。通过X射线断层扫描表征了孔隙体积和分布，验证了创新工艺能够制备高质量C/SiC蜂窝。测试结果表明，C/SiC蜂窝的压缩模量和压缩强度分别达到927 MPa和10.76 MPa，相比传统蜂窝具有更好的刚度和强度。非破坏性检测分析揭示了两种主要裂纹形式：厚度为t的蜂窝壁中出现水平裂纹，厚度为2t的蜂窝壁中出现斜向裂纹。优异的压缩性能源于陶瓷基复合材料的高机械性能和纤维拔出机制。材料的轻质特性继承自蜂窝结构的低体积密度（0.08~0.15 g/cm³）。该研究为航空航天光学遥感技术中光学机械结构轻质材料的发展提供了重要参考。
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