[发明专利]陶瓷基复合材料层间拉伸试件及其制备方法及其试验方法

权利要求书

1.一种陶瓷基复合材料层间拉伸试件，其特征在于，包括竖直设置的上夹持段(7)和下夹持段(9)以及位于上夹持段(7)和下夹持段(9)之间、水平设置的标距段(8)，所述的标距段(8)由上至下依次由上加持区(8a)、中标距区(8b)和下加持区(8c)叠成，陶瓷基复合材料层间拉伸试件包括平面纤维布组件(2)和四个L形纤维布组件(1)，每个L形纤维布组件(1)均包括相互垂直的竖直段(1a)和水平段(1b)，其中两个L形纤维布组件(1)的竖直段(1a)背靠背贴紧呈倒T形，且这两个L形纤维布组件(1)的竖直段(1a)组成上夹持段(7)，水平段(1b)组成上加持区(8a)，另外两个L形纤维布组件(1)的竖直段(1a)背靠背贴紧呈T形，且这两个L形纤维布组件(1)的竖直段(1a)组成下夹持段(9)，水平段(1b)组成下加持区(8c)，所述的平面纤维布组件(2)构成中标距区(8b)，由多层平面纤维布层叠构成；所述的L形纤维布组件(1)和平面纤维布组件(2)上通过沉积陶瓷基界面层和基体，从而形成一个十字形整体。

2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件，其特征在于，所述的L形纤维布组件(1)由多层L形纤维布层叠构成。

3.根据权利要求2所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件，其特征在于，所述的L形纤维布弯折处为圆角。

4.根据权利要求3所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件，其特征在于，所述的L形纤维布组件(1)中L形纤维布的层数不少于8层，平面纤维布组件(2)中平面纤维布的层数不少于2层。

5.制备如权利要求4所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据L形纤维布组件(1)和平面纤维布组件(2)的尺寸大小，在纤维布上裁剪出陶瓷基复合材料层间拉伸试件中的各层纤维布；

步骤2：将多层L形纤维布层叠构成四个L形纤维布组件(1)，将多层平面纤维布层叠构成一个平面纤维布组件(2)，将四个L形纤维布组件(1)和一个平面纤维布组件(2)按照权利要求1中的L形纤维布组件(1)和平面纤维布组件(2)的位置关系摆放形成十字形的陶瓷基复合材料层间拉伸试件预制体(5)，采用夹具(3)将试件预制体(5)的上夹持段、下夹持段以及标距段压紧固定；

步骤3：在压紧的试件预制体(5)上沉积界面层和基体，获得陶瓷基复合材料试件毛坯；

步骤4：对陶瓷基复合材料试件毛坯进行切割，去除毛刺，得到所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件。

6.根据权利要求5所述的制备陶瓷基复合材料层间拉伸试件的方法，其特征在于，所述的步骤2中夹具(3)为四个L形固定件，L形固定件上开有密集的小孔，使基体充分沉积至纤维布内部，所述的L形固定件包括竖直夹紧部(3a)和水平夹紧部(3b)，两个L形固定件背靠背呈倒T型，这两个L形固定件的竖直夹紧部(3a)夹紧所述的试件预制体(5)的上夹持段，另两个L形固定件背靠背呈T型，这两个L形固定件的竖直夹紧部(3a)夹紧所述的试件预制体(5)的下夹持段， 四个L形固定件的水平夹紧部(3b)配合夹紧所述的试件预制体(5)的标距段，四个L形固定件之间均以螺栓(4)穿透L形固定件，再通过螺母(6)旋紧的方式夹紧，所述的L形固定件、螺栓(4)和螺母(6)均为石墨材料制作。

7.根据权利要求6所述的制备陶瓷基复合材料层间拉伸试件的方法，其特征在于，所述的步骤3中的沉积基体要进行多次，以提高试件的致密度。

8.根据权利要求7所述的制备陶瓷基复合材料层间拉伸试件的方法，其特征在于，所述的步骤4中切割试件毛刺的方法为采用激光切割或水切割。

9.使用如权利要求1所述的陶瓷基复合材料层间拉伸试件的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1: 在陶瓷基复合材料层间拉伸试件的上夹持段(7)和下夹持段(9)上分别粘贴加强片(11)；

步骤2：将陶瓷基复合材料层间拉伸试件安装在试验机夹具(10)上，分别夹持所述的上夹持段(7)和下夹持段(9)；

步骤3：启动试验机进行拉伸试验，试验机夹具(10)带动上夹持段(7)上移，下夹持段(9)下移，使陶瓷基复合材料层间拉伸试件拉伸，直至标距段(8)层间断裂，从而测量陶瓷基复合材料层间拉伸强度。