和碳纤维对复合材料高温强度的增强作用。结果表明：采用球磨湿混工艺将易于团聚的短碳纤维均匀地分散在tc基体中，c/tc复合材料##热压烧结温度为°c，g./tc复合材料的室温抗弯强度为mp，断裂韧性为.mp./，°c时的高温抗弯强度为mp定量分析了碳纤维对复合材料的增强和增韧效果碳化钛有很高的熔点（°c）好的高温强度好的热稳定性和耐烧蚀性能，同时还具有高的弹性模量高的硬度和好的耐磨性它广泛应用于硬质合金材料。随着复合材料的发展，近几来tc颗粒作为增强体被广泛用于增强金属复合材料和陶瓷复合材料对碳化钛陶瓷的强韧化方法主要有两种，一种是加入金属nm等，强韧化效果明显但由于金属较低的熔点和在较高温度下发生软化，限制了这类tc材料在高温下应用；另一种是加入陶瓷相如sctb等颗粒，能提高陶瓷韧性。晶须和纤维增强体较颗粒增强体有大的长径比，能更好地承担载荷和阻止基体裂纹扩展，k等在tc中加入%的sc晶须，使强度提高了%本工作尝试采用碳纤维对tc陶瓷进行增韧和增强，研究了碳纤维碳化钛复合材料（g/tc）的制备工艺和高温强度。玻璃钢护栏
实验过程材料制备，的碳纤维切成长度约为的短纤维，而后和平均粒径为.次，纯度为%的tc颗粒一起放入塑料瓶中进行混合，碳纤维和tc的体积比为：采用氧化锆球作磨球，无水乙醇作混合介质，球磨混合，而后蒸发掉乙醇。将混合粉末装入石墨模具，放入热压烧结炉中进行真空热压烧结烧结温度为°c，保温时间为，制成令以心
.性能测试用阿基米德排水法测试烧结后材料的密度。将烧结材料加工成尺寸为
.烧结温度对复合材料性能的影响给出了不同烧结温度下制备的g/tc复合材料的性能随烧结温度由°c提高到°c，复合材料相对密度由.%提高到.物。表明材料的相对密度随热压烧结温度的提高而显著提高tc是难以烧结的高熔点化合物，加入碳纤维不但不能促进烧结，相反会因为纤维架桥作用而阻碍烧结，因此即使在°cmp压力下烧结，复合材料相对密度也只有.%给出了g/tc复合材料室温抗弯强度和断裂韧性随烧结温度的变化情况可以看出，当烧结温度由c提高到c，复合材料的抗弯强度由mp提高到mp，断裂韧性由. mp°w而后随烧结温度提高到°c，抗弯强度和断裂韧性却有所下降，其值分别度为°c，纤维拔出的长度约为~ ，为烧结温度为°c，纤维拔出长度很短，基本上在尹以内，纤维拔出现象不明显另外还可看出，图没有损伤；上纤维表面不再光滑，有凸凹现象，表明纤维受到损伤。
tc为非化学计量的碳化钛tcmc
c烧结的纯tc材料和c/tc复合材料的室温性能能从表中可以看出，相对密度由纯tc材料的. %下降到g/tc复合材料的.%，这是由于碳纤维的架桥使复合材料致密化相对困难，进而使相对密度下降复合材料的抗弯强度为mp，较纯tc材料的mp提高了%；复合材料的断裂韧性为.mp./，较纯tc材料的.mp./提高了%表明在tc基体中加入碳纤维后，强度和韧性得到了显著提高。复合材料中的碳纤维平均长度应在饮以上，因此碳纤维的拔出长度远比其实际长度要短，这说明在材料断裂过程中，碳纤维先被拔断而后被拔出，因此碳纤维的强度都贡献出来了，显示了它的承载作甩此处采用混合定律来估算碳纤维对复合材料强度的贡献单向纤维复合材料的强度为其中和分别表示基体和纤维的强度，v/代表纤维体积分数。
表纯tc材料与c/tc复合材料室温性能材料相对密度/%弹性模量e/gp抗弯强度/mp断裂韧性k/mpd/tc.吐±.复合材料高温强度给出了g/tc复合材料和纯tc材料在不同温度下测试的抗弯强度，随测试温度提高，虽然两种材料的抗弯强度都呈下降趋势，但g/tc抗弯强度的下降稍要缓和复合材料在c时的强度为mp，而纯tc材料在此温度的强度为mp，提高幅度为%，而室温强度只提高%.表明tc基体中加入碳纤维后，提高了室温强度和高温强度，而且碳纤维的高温增强效果更显著为材料在c测试的高温断口在复合材料的断口上可以看到纤维的拔出（见），在纯tc材料断口上，可以看到tc晶粒呈现穿晶和沿晶的混合型断裂（见）从复合材料材料的断口（和）来看，碳/tc复合材料受单向拉应力作用时，由于纤维在基体中随机取向，在纤维上只有平行于拉伸方向的分力对复合材料拉伸强度有贡献，而垂直于拉伸方向的分力由于不承载而对拉伸强度没有贡献假设某一纤维与拉伸轴所成角度为.当纤维承载时，该纤维对拉伸强度的贡献为如果所有纤维与拉伸方向所成角度在（~/）内均匀分布，则这些纤维对拉伸强度的贡献为因此c/tc复合材料的理论强度.可表示为在复合材料断裂过程中，主要存在纤维桥联纤维拔出和裂纹偏转三种增韧机理本研究不考虑这三种机理的耦合作用，采用按b等人的迭加方法来评估纤维增韧效果纤维拔出造成应变能释放率增加，增量△>为ag，=（v：p）/（，）。纤维拔出造成的韧性增量a，为△k=/-k（）g=k，（-v）/e，为基体的应变能释放率。
排列的晶须推导出来的，没有考虑晶须在三维空间取向的随机性。此处按计算复合材料强度的方进行修正，则（）变为.，得到纹遇到纤维后完全绕过纤维进行偏转实际上是很难发生的，一般是绕纤维偏转一定距离后，纤维就断裂了。从和可看出，裂纹沿纤维偏转距离一般小于纤维的拔出长度（少以内）假设裂纹绕过纤维时形成一个高度为的圆锥体，则裂纹偏转引起断口表面积增加，其相应的增韧效果为间的距离则由裂纹偏转造成的韧性的增量ak为因此复合材料的断裂韧性理论值k为碳纤维的拉伸强度为=mp，弹性模量e=gp，延伸率约.%，纤维体积分数v= 复合材料的泊松比v和tc基体的泊松比v都取. k=.mp./，此处可认为偏转距离脱粘长度i和拔出长度三者相等，=i= =取纤维基体剪切强度=/（）。将上述值代入（）（）（）和（）式计算复合材料mp.\'断裂韧性的计算值比测量值.mp./稍高从计算结果来看，纤维桥联和纤维拔出是最主要的两种增韧机理在（）代入不同温度下tc基体的强度值（取纯tc材料的强度测试值），并假设纤维强度不随温度变化计算结果如表随温度升高，强度计算值与理论值越加接近，这是由于基体强度随温度升高以较快速率下降所引起的从计算结果来看，不管是强度还是韧性，计算值都高于实验值这可能由两方面原因引起，一是纤维在球磨混合和热压烧结过程中，因纤维损伤而使强度下降，进而使复合材料强度和韧性都有所下降；二是由于计算时引入了许多假设，许多因素没有考虑。
测试值/mp计算值/mp 结论结（）g/tc复合材料的室温抗弯强度为mp，断裂韧性为 °c时的高（）采用真空热压烧结制备了含%碳纤维的tc复合材料。采用球磨湿混工艺可以将易于团聚的碳纤维均匀分散在tc基体中。g/tc复合材料合适的热压烧结工艺是°cmp真空热压烧接效果。
根据°c以前的粘接强度可看出，白炭黑bc改性酚醛树脂对石墨材料的高温粘接具有较高的强度，为考察更高温度下的粘接性能，选择其中部分样品进行°c的高温处理。°c处理后，可见样品仍具有.mp的粘接剪切强度。经°c处理后，胶层中的树脂碳在bc的催化石墨化作用下，与基体石墨的物理化学性质上的相容性大大提高，粘接部位已结合成为结构均匀，性质相近的整体，从而实现了高温条件下的粘接结论在改性酚醛树脂粘接剂中添加白炭黑，高温热处理过程中粘接剂内部及粘接剂与基体石墨界面发生了许多化学反应，从而使得粘接部位化学组成结构发生变化这些组成和结构变化，是粘接剂具有良好高温粘接性能的本质所在在改性酚醛树脂的基础上，进一步添加白炭黑，可以提高粘接胶层的致密性和粘接强度白炭黑bc改性酚醛树脂对石墨材料具有理想的高温粘接性能，耐热温度达c以上