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Erschienen in: Journal of Materials Science 1/2011

01.01.2011 | Interface Science

The effect of heat treatment temperature on the interfacial shear strength of C/C composites

verfasst von: Soydan Ozcan, Jale Tezcan, Bijay Gurung, Peter Filip

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 1/2011

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Abstract

This paper investigates the effect of heat treatment temperature on the interfacial shear strength (IFSS) of carbon/carbon composites reinforced with polyacrylonitrile-based fibers. A series of single fiber push-out tests were performed on specimens heat treated at 1800, 2100, and 2400 °C, using a nanoindenter with a flat ended conical tip. The microstructure was characterized using polarized light and transmission electron microscopy and the debonded fiber/matrix interface was examined using scanning electron microscopy. Wavelet analysis of the load–displacement data was used as an additional tool to investigate the initiation and progression of debonding. Compared to 1800 °C, heat treatment at 2400 °C was associated with a decrease in IFSS, from 12 to 7 MPa. Transmission electron microscopy study showed that the microstructure of the fiber/matrix interphase remained amorphous even with heat treatment at 2400 °C. The decrease in the IFSS can be partly attributed to the reorganization of the graphene sheets in the matrix in the vicinity of fiber/matrix interphase. The thermal expansion mismatch between fiber and pyrocarbon matrix is another possible reason for the observed decrease in the IFSS.

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Metadaten
Titel
The effect of heat treatment temperature on the interfacial shear strength of C/C composites
verfasst von
Soydan Ozcan
Jale Tezcan
Bijay Gurung
Peter Filip
Publikationsdatum
01.01.2011
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 1/2011
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-010-4793-9

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