Fracture mechanisms and mechanics of fiber-reiforced ceramic composites.

纤维增强陶瓷复合材料的断裂机制和力学。

基本信息

  • 批准号:
    03453073
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.16万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1991
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1991 至 1992
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The major focus of the research project is on the strengthening and toughening microfracture processes and mechanisms of fiber-reinforced ceramic matrix composites through theoretical as well as experimental considerations. The results of investigations have been reported through ten technical papers published mainly in major international journals.It is emphasized in this project that the most essential microfracture processes and mechanisms which controls the fracture toughness and strength of fiber-reinforced composites are; (a) first matrix cracking, (b) crack-face fiber bridging behind the crack-tip, and (c) pulling broken fibers out of matrix. Pertinent experimental techniques and theoretical considerations have been developed in this project for quantitatively analyzing these microfracture processes. They have been applied to the fracture of; (a) a unidirectionally reinforced carbon-fiber/carbon=matrix composite, (b) two-dimentionally reinforced carbon-fiber/carbon-matrix composites, and (c) carbon-fiber/silicon nitride-matrix composites having reinforcing fibers with different thicknesses (diameters).Based on the experimental and theoretical results, materials design for structural ceramic composites with improved strength and toughness was conducted.
该研究项目的主要重点是通过理论和实验考虑,研究纤维增强陶瓷基复合材料的强化和增韧微断裂过程和机制。研究结果已通过主要国际期刊上发表的十篇技术论文进行了报道。该项目强调控制纤维增强复合材料断裂韧性和强度的最重要的微断裂过程和机制是: (a) 第一次基体开裂,(b) 裂纹尖端后面的裂纹面纤维桥接,(c) 将断裂的纤维拉出基体。该项目开发了相关的实验技术和理论考虑,用于定量分析这些微断裂过程。它们已应用于骨折; (a)单向增强的碳纤维/碳基复合材料,(b)二维增强的碳纤维/碳基复合材料,和(c)具有不同厚度的增强纤维的碳纤维/氮化硅基复合材料(直径)。根据实验和理论结果,进行了强度和韧性提高的结构陶瓷复合材料的材料设计。

项目成果

期刊论文数量(25)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Miyajima and M.Sakai: "The Fracture Toughness for Matrit Aacking of A Unidirectionally Reinforced Carbon/Carbon Composite Materials" J.Mater.Res.6. 2312-2318 (1991)
T.Miyajima 和 M.Sakai:“单向增强碳/碳复合材料的 Matrit Aacking 的断裂韧性”J.Mater.Res.6。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Suzuki,M.Sato,M.Sakai: "Fiber pullout processes and mechanisms of a carbon fiber reinforced silicon nitride ceramic composite" J.Mater.Res.7. 2869-2875 (1992)
T.Suzuki,M.Sato,M.Sakai:“碳纤维增强氮化硅陶瓷复合材料的纤维拉拔过程和机理”J.Mater.Res.7。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Miyajima,M.Sakai: "The fracture toughness for first matrix cracking of a unidirectionally reinforced carbon/carbon composite" J.Mater.Res.6. 2312-2317 (1991)
T.Miyajima,M.Sakai:“单向增强碳/碳复合材料的第一次基体开裂的断裂韧性”J.Mater.Res.6。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Suzuki,T.Miyajima,M.Sakai: "The role of fiber/matrix interface in the first matrix cracking of fiber-reinforced brittle matrix composites" Comp.Sci.Tech.(1993)
T.Suzuki、T.Miyajima、M.Sakai:“纤维/基体界面在纤维增强脆性基体复合材料第一次基体开裂中的作用”Comp.Sci.Tech.(1993)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
E.H.Lutz,M.Sakai: "R-curve and compliance change upon renotching" J.Am.Ceram.Soc.(1993)
E.H.Lutz、M.Sakai:“重新开槽时 R 曲线和柔量变化”J.Am.Ceram.Soc.(1993)
  • DOI:
  • 发表时间:
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