Structural changes induced by the plastic deformation of carbon fibers at elevated temperatures

Summary

The changes in a number of parameters characterizing the microstructure of carbon fibers have been studied as a function of the strain rate at elevated temperatures. The results indicate that there are essentially three types of deformation processes, an irreversible unwrinkling of the ribbon-shaped carbon layers at low strain rates, unwrinkling accompanied by gliding of groups of ribbons at medium strain rates and gliding of individual ribbons at high strain rates. The intrinsic mechanical quality of the fibers as characterized by the elongation on fracture seems to be best preserved by a deformation process which does not involve gliding.

Zusammenfassung

Es wurde die Änderung einer Reihe von Parametern, die die Mikrostruktur von Kohlenfasern charakterisieren, als Funktion der Streckgeschwindigkeit bei höheren Temperaturen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, daß im Wesentlichen drei Typen von Verformungsprozessen vorliegen: Eine irreversible Glättung von bandförmigen Kohlenstoffschichten bei kleinen Streckgeschwindigkeiten, eine Glättung verbunden mit Gleiten von Gruppen von Bändern bei mittleren Dehnungsgeschwindigkeiten und das Gleiten einzelner Bänder bei hohen Streckgeschwindigkeiten. Die Festigkeit der Fasern, wie sie durch die Bruchdehnung charakterisiert ist, bleibt am besten bei einem Deformationsprozeß erhalten, der keine Gleitung bedingt.