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题名激光超声复合刻划C/SiC表面损伤特性研究
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作者
许金凯
黄筠瀚
王佳琦
于占江
李英
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机构
长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室
长春理工大学机电工程学院
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出处
《航空制造技术》
北大核心
2025年第19期14-23,共10页
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基金
国家重点研发计划(2024YFB4609202)
吉林省重大科技专项(20230301003GX)。
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文摘
碳纤维增强碳化硅基体复合材料(C/SiC)作为典型的陶瓷基复合材料(Ceramic matrix composite,CMC),具有高比强度、高比刚度、耐高温等优异性能,广泛应用于航空、航天、汽车等领域。为了探究不同能场作用下C/SiC复合材料表面的损伤形式,本文分别对3个典型纤维方向进行了常规刻划(Conventional scratching,CS)、激光辅助刻划(Laser-assisted scratching,LAS)以及激光超声复合刻划(Laser-ultrasonic hybrid scratching,L-UHS),对比3种刻划方式下的刻划力、表面形貌等差异,分析激光超声复合能场对材料表面损伤影响。结果表明,相比于CS与LAS,L-UHS可有效降低刻划力,提高材料可加工性。L-UHS在不同方向上呈现出不同的断裂方式转变:在平行方向,纤维弯曲断裂失效减少,材料主要失效形式为层间断裂;在倾斜方向和垂直方向,纤维失效形式由弯曲断裂向剪切断裂转变。本文为C/SiC复合材料的激光超声复合加工提供理论指导。
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关键词
C/SIC复合材料
材料去除
表面损伤
激光超声复合刻划(laser-ultrasonic
hybrid
scratching
l-uhs)
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Keywords
C/SiC composites
Material removal
Surface damage
laser-ultrasonic hybrid scratching(l-uhs)
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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