《表1 不同Al2O3含量SiCf/BN/SiC复合材料的性能》

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《Al_2O_3填料对SiC_f/BN/SiC复合材料弯曲强度和高温吸波性能的影响》

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根据以上对SiCf/BN/SiC复合材料各组分显微结构的分析，可进一步解释Al2O3对复合材料断裂行为的影响：含量低于10%的Al2O3可减弱基体的体积收缩效应，减小微裂纹产生的机会，提高复合材料的致密度；并且填料作为弥散增强相使Al2O3颗粒和SiC基体之间的界面体积分数增大，致密的界面分布不仅延缓了裂纹的扩展，且填料对裂纹的钉扎效应使裂纹尖端的应力水平提高，提高了裂纹进一步扩展所需的外加载荷，从而提高复合材料的承载能力。但是由于裂纹尖端的应力水平较高，扩展至纤维/基体界面时界面发生短程脱粘而使纤维达到断裂应力发生断裂，从而使较短的纤维拔出，复合材料表现出脆性断裂特征。当Al2O3含量高于15%时，大量的Al2O3颗粒聚集、粘结，在纤维单丝之间无法有效填充从而形成大量孔隙，并且基体中的颗粒间产生的架桥使疏松孔洞大量出现，降低了裂纹在基体中的连续扩展能力和应力水平。同时，粘结在纤维上的颗粒在高温裂解过程中对纤维造成一定程度的损伤，使纤维强度降低最终降低复合材料的承载能力。由于纤维与疏松基体间的界面结合较弱，裂纹扩展至纤维/基体界面时较小的应力水平就能使界面发生脱粘，这是Al2O3含量为20%的复合材料的断面表现出较长的纤维拔出现象、呈现韧性特征的原因。