浅交织编织SiO₂/SiO₂复合材料

切削力低至2.91 N/mm

面向可控加工的浅交织编织陶瓷基复合材料，通过纤维取向调控显著降低切削力并抑制边缘损伤。

Shihai, Sun · 蔡玉奎 · 李成 · Chunyi, Zheng · 梁晓亮 · 刘战强

Composites Part B: Engineering 2026

参数信息

最大平均切削力

8.86 N/mm

最小切削力

2.91 N/mm

切削力仿真相对误差

4.8 %

切削力仿真相对误差

7.1 %

切削力仿真相对误差

10.8 %

技术优势

最低切削力可低至 2.91 N/mm

沿45°切割经纱时切削力仅为2.91 N/mm，大幅低于其他取向，有助于降低加工能耗和工具磨损。

模拟精度经实验验证

三个代表性方向的切削力模拟误差仅为4.8%、7.1%和10.8%，模型可靠，可用于预测其他工况。

揭示边缘损伤机制

基于弹性地基梁模型阐明了边缘崩裂的形成机制，提出通过界面调控抑制宏观撕裂损伤，有助于提高加工质量。

应用场景

• 陶瓷基复合材料加工：为复杂编织 CMC 零件提供工艺参数依据，减少试切和边缘缺陷。
• 热结构材料：保障热结构部件在服役前的加工完整性，避免边缘损伤引发失效。
• 精密加工：通过低切削力取向和界面调控策略实现脆性复材的高质量切削。