李  勇¹，廖达海²，胡  洋²，吕瑞轩²，汪建芳¹，胡  晨¹，马成文¹

(1. 江西昌兴航空装备股份有限公司，江西 景德镇 333400；2. 景德镇陶瓷大学

机械电子工程学院，江西 景德镇 333403)

摘  要：为探究金刚石压头作用下，SiC涂层厚度对航空C_f/SiC复合材料纳米压痕行为的影响，本文重点研究了亚表面损伤扩展演化规律。基于分子动力学，构建了金刚石压头作用下的C_f/SiC复合材料分子动力学压痕模型。模型融合了Tersoff势、AIREBO势、Morse势与Lennard-Jones(LJ)势四种势函数，从载荷—位移曲线、应力分布、径向分布函数和原子键断裂等多个角度，系统研究了SiC涂层厚度对C_f/SiC复合材料力学性能的影响。结果显示，SiC涂层在压痕过程中显著增强了碳纤维基体的刚度与承载能力，最大载荷随厚度增加而增大。然而，较厚的涂层在提升整体力学性能的同时，也可能在局部范围引入损伤敏感性。当涂层厚度为1.0 nm时，径向分布函数的主峰强度为70.9；当涂层厚度为1.5 nm时，主峰强度为65.0；当涂层厚度为2.0 nm时，主峰强度降至58.2。径向分布函数的主峰强度随涂层厚度的增加逐渐减弱，表明该区域内原子键断裂数量增加，产生一定的损伤积聚效应。该研究有助于深入理解涂层增强复合材料的力学响应规律，并为优化复合材料设计以及调控纳米力学性能提供参考。

关键词：航空C_f/SiC复合材料；SiC涂层厚度；分子动力学压痕模拟；亚表面损伤