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国家标准计划《精细陶瓷(先进陶瓷、先进技术陶瓷) 陶瓷基复合材料室温力学性能 采用双切口压缩法和约西佩斯库(Iosipescu)法测定连续纤维增强复合材料层间剪切强度和剪切模量 》由 TC194(全国工业陶瓷标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会

主要起草单位 中国科学院上海硅酸盐研究所

目录

基础信息

计划号
20250747-T-609
制修订
制定
项目周期
12个月
申报日期
2024-07-04
公示开始日期
2025-01-22
公示截止日期
2025-02-21
标准类别
方法
国际标准分类号
81.060.30
81 玻璃和陶瓷工业
81.060 陶瓷
81.060.30 高级陶瓷
归口单位
全国工业陶瓷标准化技术委员会
执行单位
全国工业陶瓷标准化技术委员会
主管部门
中国建筑材料联合会

起草单位

采标情况

本标准修改采用ISO国际标准:ISO 20505:2023。

采标中文名称:连续纤维增强陶瓷基复合材料 室温层间剪切强度和剪切模量试验方法 双切口压缩法和约西佩斯库(Iosipescu)法。

目的意义

陶瓷基复合材料具有高强度、高模量、耐高温等特点,是航空和航天发动机热端结构及防热材料的首选。

连续纤维增强的陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体,纤维为增强体的新型复合材料。

陶瓷基复合材料通过复合工艺,将基体材料和增强材料紧密结合而制成。

其中基体材料包括氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷以及玻璃等,增强材料为连续纤维。

当前高温合金的耐温能力已接近约1100℃的极限,陶瓷复合材料的应用将发动机部件的耐温能力提升到了1200-1350℃。

这不仅提高了构件的工作温度,还能实现30%-70%的减重,从而显著提升了航空发动机的燃油经济性。

连续纤维增强的陶瓷基复合材料能承受更高的温度,因此只需要较少的气体进行冷却,从而可以将更多空气引入燃烧室进行燃烧能产生更大的动力,在航空发动机领域,热结构件和航天器外部的热防护件均可用连续纤维增强陶瓷基复合材料替代现有的高温合金等材料。

目前,连续纤维增强陶瓷基复合材料是研究的热点。

陶瓷纤维作为陶瓷复合材料制备的核心材料,已经发展至第三代。

全球众多企业投身于连续碳化硅纤维的制备与生产,日本和美国处于技术领先地位。

目前国内在连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究机构包括中国科学院上海硅酸盐研究所、中国航空制造技术研究院、国防科技大学、西北工业大学、航空工业复合材料技术中心、中南大学等多家研究机构。

随着航空发动机性能的不断提升,对高温材料的需求日益迫切,陶瓷复合材料有望迎来广阔发展前景。

国内尚无连续纤维增强的陶瓷基复合材料室温层间剪切强度和剪切模量测试评价的国家标准,不利于相关材料和技术走出国门、走向世界。

因此,有必要制定连续纤维增强的陶瓷基复合材料室温层间剪切强度相关标准。

范围和主要技术内容

本文件规定了采用双切口压缩法测定连续纤维增强陶瓷基复合材料室温层间剪切强度的试验方法,也规定了采用约西佩斯库(Iosipescu)法测定连续纤维增强陶瓷基复合材料室温层间剪切强度和剪切模量的试验方法。 本文件适用于单向、双向或多向连续纤维增强的陶瓷基复合材料,其主要增强方式是叠层。本文件适用于材料开发、材料比较、质量表征、可靠性和设计数据生成。