热解针刺缝合复合材料

高温拉伸性能原位表征

该复合材料针对热防护应用设计，通过针刺缝合工艺提高层间结合强度，但高温热解会显著降低其拉伸强度，本研究通过原位实验和模拟量化了这一退化行为。

Yu, Chen · 毛贻齐 · Zha, Bailin · Liang, Jin · Haitao, Liu · Ran, Tao

Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2026

技术优势

实时观测热解损伤

结合同步辐射X射线显微CT和原位高温拉伸，能够实时捕捉热解过程中的损伤扩展，从而阐明失效机制的变化。

预测热解导致失效

基于Abaqus的UMAT-UMATHT子程序建立了针刺缝合细观模型，能够定量评估纤维与基体间的热传导并预测热解损伤失效，为设计提供仿真工具。

应用场景

• 热防护系统：评估热防护结构在高温烧蚀下的力学退化，提高再入飞行器可靠性。
• 高温结构材料：用于需承受高温载荷的部件设计，避免热解导致的突发失效。
• 针刺缝合复合材料：通过针刺缝合提高层间强度，但需定量评估热解退化以优化工艺。