连续纤维增强陶瓷基复合材料高温空气气氛面内剪切强度试
验方法编制说明
一、工作简况
（一）任务来源
根据国家标准化管理委员会《关于下达2024年第五批推荐性国
家标准计划及相关标准外文版计划的通知》（国标委发[2024]32号）
的要求，由中国科学院上海硅酸盐研究所负责《连续纤维增强陶瓷基
复合材料高温空气气氛面内剪切强度试验方法》（项目计划编号：T-609）的制定工作，并由全国工业陶瓷标准化技术委员会
SAC/TC194
（）归口。
（二）制定背景
新一代航空航天飞行器对材料性能提出了越来越高的要求。空天
飞行器领域，头锥温度可高达1800℃，机翼或尾翼前缘温度可高达
1400℃以上。传统金属和高温合金已难以满足使用要求，材料问题已
经逐渐成为制约新一代航空航天飞行器发展的瓶颈。开发综合性能优
异，特别是高温力学性能稳定的热端部件材料是目前亟需解决的关键
技术问题。纤维增强陶瓷基复合材料不仅克服了陶瓷材料脆性断裂的
缺点，还具有轻质、高强度、耐高温、耐烧蚀等特性，是目前能够替
代高温合金实现在航空航天飞行器热端构件上应用的理想高温结构
候选材料。复合材料作为航空航天飞行器热端构件使用时，高温面内
剪切性能是表征材料高温性能以及构件考核的重要指标之一。
随着复合材料的应用不断推进，材料尺寸不断增大，工作环境越
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发复杂，剪切应力对复合材料的力学性能、损伤进程及失效模式都存
在显著的影响，因此研究材料的剪切性能就显得十分必要。另一方面，
由于制备工艺等原因，材料细观缺陷和宏观性能分散性有直接关系，
所以确定复合材料的面内剪切强度分布规律对材料性能的研究和应
用具有重要的工程意义。作为一种新型各向异性材料，剪切性能是其
重要的性能。尤其是在含有孔、切口、连接件等具有复杂应力状态的
主承力结构件上应用时，无论外加应力为拉伸应力还是压缩应力，都
将导致材料内部产生剪切应力。在某些情况中，剪切应力导致的剪切
变形将使这些区域的应力进行重新分配，降低应力集中程度。但另一
些情况下，剪切应力能显著降低材料的强度，使结构件在较低应力下
发生失效。因此研究材料的剪切性能显得十分必要。
ISO
在陶瓷基复合材料的评价方法和标准方面，制定发布了陶瓷
ISO
基复合材料高温空气气氛力学性能试验面内剪切强度标准（
19587:2021），也正在建立并完善连续纤维增强陶瓷基复合材料的高
温试验方法。我国中国科学院上海硅酸盐研究所为代表的多家单位正
在开展陶瓷基复合材料的评价方法研究，然而国内尚无连续纤维增强
陶瓷基复合材料的高温空气气氛面内剪切强度试验方法评价标准，这
将不利于连续纤维增强陶瓷基复合材料的发展。因此，有必要制定陶
瓷基复合材料高温空气气氛力学性能试验面内剪切强度相关标准。
（三）起草过程
在标准项目计划下达后，中国科学院上海硅酸盐研究所组织成立
了《连续纤维增强陶瓷基复合材料高温空气气氛面内剪切强度试验
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2024810
方法》国家标准制定工作组，年月日组织召开了工作组第
一次会议。会议确定了标准制定原则、制定方案、制定工作计划及制
定组成员。
第一次会议后，组织翻译了ISO19587:2021《精细陶瓷（先进陶
瓷，先进技术陶瓷）陶瓷基复合材料高温空气气氛力学性能面内剪
切强度试验方法》文本。标准工作小组对国内连续纤维增强陶瓷基复
合材料高温空气气氛面内剪切强度试验方法进行了充分调研，广泛征
求意见，并选取多种连续纤维增强陶瓷基复合材料样品进行了试验验
证工作。起草了《连续纤维增强陶瓷基复合材料高温空气气氛面内
剪切强度试验方法》国家标准草案。在严格的试验验证基础上，于
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年月在上海召开了国家标准制定工作组第二次会议，会议共