首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 62 毫秒
1.
以高导热沥青基炭纤维布为增强体,中间相沥青为黏结剂,采用热模压成型及液相浸渍裂解工艺增密,并经高温石墨化处理制备二维高导热炭/炭复合材料。利用X射线衍射仪和透射电子显微镜对经不同温度处理后的沥青基炭纤维及二维高导热炭/炭复合材料的结构和形貌变化进行表征,并考察石墨化处理温度对复合材料热导率的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,纤维及复合材料内部石墨微晶尺寸增大、取向度变好,纤维与基体间界面结合紧密、裂纹减少,而基体碳层间裂纹则呈扩大趋势。此外,二维高导热炭/炭复合材料的热导率随热处理温度的升高而线性增加,经3 000℃处理后,材料热导率高达443 W/m·K。  相似文献   

2.
借助偏光显微镜、扫描电镜、透射电镜对具有热解炭过渡层的中间相沥青基炭/炭复合材料的微观结构进行了研究。结果表明:材料的基体由热解炭和中间相沥青炭组成,在偏光显微镜下均呈现出光学各向异性。材料内部形成了多层次的界面结构,热解炭与纤维的界面连续,界面层内的石墨微晶择优取向度较高,晶格条纹排列规整;中间相沥青炭与热解炭界面不连续,为"裂纹型"界面,界面层内主要为非晶态碳。材料中炭纤维、热解炭、中间相沥青炭的石墨微晶大小逐渐增大,择优取向度逐渐增高,晶格条纹的排列逐渐规整。片层条带状结构的中间相沥青炭以及材料内的微裂纹平行于炭纤维轴向。  相似文献   

3.
微电子及通讯技术领域的快速发展对热管理材料提出了更高要求,迫切需要设计和开发高定向导热炭材料。高定向炭材料因其较高的石墨微晶结晶度和石墨化度、有序规整堆叠的石墨烯层片,而具有典型的各向异性高导热特性。粉末状炭材料(如鳞片石墨、气相生长炭纤维、纳米碳管、石墨烯等)的热导率虽然很高,但作为导热填料制备的复合材料的整体导热效果不佳,因此其在大型高功率集成器件散热领域的应用会受到一定限制。控制炭材料内部石墨微晶大小、取向和取向连续性是实现炭材料高定向导热性的关键。通过选择合适的碳质前驱体、成型工艺和热处理条件,调控石墨烯层片连续取向得到的宏观尺寸炭材料(如柔性石墨、天然鳞片石墨模压块、高定向热解石墨、聚酰亚胺石墨膜/块体、中间相沥青基炭纤维连续长丝及其复合材料等),可使石墨晶体沿(002)晶面方向保持高导热特性,实现高定向、连续、多维度可调控热传导,因此在导热、散热、热防护等领域具有广阔的应用市场。  相似文献   

4.
中间相沥青基炭纤维具有低电阻、高导热特性,是目前最具发展前景的功能型导热、散热材料,但是国内对其微观结构和性能的研究报道较少。对国外高导热中间相沥青基炭纤维的微观结构和形貌进行了分析,同时将实验室研发的不同截面形状中间相沥青基炭纤维进行比较。研究结果表明中间相沥青基炭纤维具有的高导热特性源于其内部三维有序堆积的类石墨层状结构和较为完整生长的石墨晶体。热处理温度越高,其类石墨晶体生长越完善,层片取向程度越高。与圆形截面辐射状结构中间相沥青炭纤维相比,带状截面炭纤维有效解决了劈裂问题,其石墨片层间距为0.337nm,层片堆积高度达到26.77nm,轴向热导率高于800W/(m.K)。  相似文献   

5.
本文研究了高导热(500~1 127 W·m~(-1)·K~(-1))中间相沥青基炭纤维的微观结构特征,初步建立了微观结构特征与导热性能之间的影响关系。通过XRD、拉曼光谱、SEM和TEM对纤维的显微结构进行了系统表征,结果表明,辐射状的纤维结构热导率较高,并伴随着劈裂状结构特征。La对热导率的影响比Lc更加显著,纤维截面上的R值可作为评估热导率的重要参照指标。在本研究所涉及的纤维中,石墨微晶尺寸越大,微晶缺陷越少,石墨微晶片层沿纤维轴向取向度越好,则炭纤维的热导率越高。  相似文献   

6.
采用脉冲激光闪光法和XRD,分析了一种中间相沥青基短炭纤维/树脂炭复合材料的导热系数与石墨化度之间的关系,建立了两者之间的定量数学模型。并运用声子导热机制对其机理进行了探讨。结果表明。复合材料在平行于层面方向的室温导热系数约为垂直方向的6倍,但均随石墨化度的升高、石墨微晶尺寸的增大而逐渐升高。两个方向导热系数λ与石墨化度g之间关系分别符合公式:λ=53.78 0.28exp(g/13.75)及λ=4.95 0.94exp(g/25.22)。  相似文献   

7.
含有大量液晶分子的中间相沥青是制备轴向高导热炭/炭复合材料的重要原料,以中间相沥青基炭纤维为增强体与中间相沥青基体经液相浸渍法制备高导热炭/炭复合材料。中间相沥青基体随着热处理温度不断升高逐渐转化为包含诸多缺陷的石墨晶体,这些缺陷对复合材料的热传导有较大影响。利用透射电子显微镜研究中间相沥青基石墨晶体中的缺陷结构,尤其是不完整石墨晶体[11 0]晶带轴衍射谱中(10)列衍射斑点拉线的成因。结果表明,中间相沥青基体经3 000℃热处理后主要形成六角石墨,但六角石墨主体中夹杂数层菱形石墨,进一步发现,够成(10)列衍射拉线的缺陷主要包括两类:层错(基面间不同程度位移形成的位移缺陷)和晶界(相邻晶粒间相互旋转形成的旋转缺陷以及非共格晶界)。  相似文献   

8.
以大直径(40~50μm)中间相沥青基炭纤维为导热相,以掺杂一定量不同粒径天然鳞片石墨的中间相沥青为黏结剂,经500℃热压成型、高温炭化及石墨化处理制备出单向高导热炭/炭(C/C)复合材料。采用偏光显微镜和扫描电子显微镜对复合材料石墨化样品的形貌和微观结构进行表征,并探讨鳞片石墨掺杂对复合材料不同方向导热性能的影响。结果表明,掺杂鳞片石墨对复合材料的体积密度影响较小,但对复合材料不同方向的导热性能有显著影响,复合材料沿纤维长度方向的室温热扩散系数随鳞片石墨体积分数和粒径的增加而减小,而垂直纤维长度方向的室温热扩散系数呈现上升趋势;添加16 vol.%粒径约为60μm的鳞片石墨所制复合材料沿纤维长度方向热扩散系数由掺杂前的650.5 mm~2/s降至510.9 mm~2/s,下降了21%,而垂直纤维长度方向的室温热扩散系数由22.4 mm~2/s提高到48.9 mm~2/s,增加了118%。掺杂鳞片石墨明显提高了复合材料垂直纤维长度方向的导电性能和抗弯性能。  相似文献   

9.
利用扫描电镜(SEM)、广角X射线衍射(WARD)、小角X射线散射(SAXS)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱(XPS)等测试技术对热处理温度2400℃~3000℃的PAN基炭纤维的微观结构、表面形貌及化学组成进行了表征,分析了材料的微观组织结构与宏观性能的关系.结果表明:随热处理温度的升高,炭纤维的强度下降,模量升高,表面化学活性降低.表现在乱层石墨间距d002逐渐减小,平均微晶尺寸La、Lc逐渐增大,石墨化程度不断提高,微孔缺陷尺寸增大,大孔洞所占总微孔缺陷比例增加,PAN基炭纤维表面的O/C值降低.  相似文献   

10.
以中间相沥青为粘结剂, 采用500 ℃低温炭化炭纤维, 经低压模压成型、炭化和石墨化后得到低密度高导热炭纤维网络体。与以1300 ℃炭化炭纤维为原料和以酚醛为粘结剂制备的炭纤维网络体进行了比较。对粘结剂炭收率(热重分析)、样品微观形貌(扫描电子显微分析)、石墨化度及微晶尺寸(X射线衍射分析)等进行了表征。研究结果表明: 由于高炭收率和高片层取向度的中间相沥青与500 ℃低温炭化处理炭纤维共同经历后续热处理时呈现出相近的热收缩率, 因而具备良好的相互粘结性和石墨片层铆接效应, 其制备的炭纤维网络体经石墨化后密度为0.317 g?cm -3, 由此制备的相变复合材料的面内热导率为19.30 W·m -1·K -1, 较纯相变材料(石蜡)提升了80倍, 明显高于以1300 ℃炭化炭纤维为原料, 以中间相沥青和酚醛分别为粘结剂制备样品的面内热导率(17.03和14.47 W·m -1·K -1)。  相似文献   

11.
碳/碳复合材料在航空领域的应用研究现状   总被引:42,自引:2,他引:40  
介绍了碳/碳复合材料在飞机刹车装置及航空发动机热端部件方面应用,研究的国内外状况,论述了目前研究中存在的总是及今后的研究发展方向。  相似文献   

12.
本文介绍了航空刹车材料的发展历程,综述了航空刹车使用的粉末冶金材料、C/C复合刹车材料、C/C—SiC复合材料等摩擦制动材料的特点性能以及它们在航空刹车中的应用发展状况。通过分析和比较它们的性能优缺点,指出C/C-SiC复合刹车材料具有较好的适应性,能够满足航空刹车构件的要求,将取代现在使用的粉末冶金刹车材料和C/C复合刹车材料,成为新一代航空刹车材料。  相似文献   

13.
评述了C/C复合到温及高温断裂韧性测试的各种影响因素,以及当前C/C复合材料断裂韧性的表征方法,表明了C/C复合材料室温及高温断裂韧性测试和评价规范化的迫切性。  相似文献   

14.
The present paper shows a comparison between classical two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) finite elements (FEs), classical and refined 2D generalized differential quadrature (GDQ) methods and an exact three-dimensional solution. A free vibration analysis of one-layered and multilayered isotropic, composite and sandwich cylindrical and spherical shell panels is made. Low and high order frequencies are analyzed for thick and thin simply supported structures. Vibration modes are investigated to make a comparison between results obtained via the FE and GDQ methods (numerical solutions) and those obtained by means of the exact three-dimensional solution. The 3D exact solution is based on the differential equations of equilibrium written in general orthogonal curvilinear coordinates. This exact method is based on a layer-wise approach, the continuity of displacements and transverse shear/normal stresses is imposed at the interfaces between the layers of the structure. The geometry for shells is considered without any simplifications. The 3D and 2D finite element results are obtained by means of a well-known commercial FE code. Classical and refined 2D GDQ models are based on a generalized unified approach which considers both equivalent single layer and layer-wise theories. The differences between 2D and 3D FE solutions, classical and refined 2D GDQ models and 3D exact solutions depend on several parameters. These include the considered mode, the order of frequency, the thickness ratio of the structure, the geometry, the embedded material and the lamination sequence.  相似文献   

15.
三维针刺碳毡经化学气相渗透(Chemical Vapor Infiltration,CVI)增密制备C/C素坯,通过气相渗硅(Gaseous Silicon Infiltration,GSI)制备C/C-SiC复合材料。研究素坯密度与CVI C层厚度及素坯孔隙率的变化规律,并分析素坯密度对C/C-SiC复合材料力学性能、热学性能的影响。结果表明:随着素坯密度增大,CVI C层变厚,孔隙率减小;C/C-SiC复合材料中残C量随之增大,残余Si量随之减小,SiC先保持较高含量(体积分数约40%),随后迅速降低,C/C-SiC复合材料密度逐渐减小,力学性能先增大后减小,而热导率及热膨胀系数降低至平稳。当素坯密度为1.085g/cm3时,复合材料力学性能最好,弯曲强度可达308.31MPa,断裂韧度为11.36MPa·m1/2。研究发现:素坯孔隙率较大时,渗硅通道足够,残余硅多,且CVI C层较薄,纤维硅蚀严重,C/C-SiC复合材料力学性能低;素坯孔隙率较小时,渗硅通道很快阻塞,Si和SiC含量少,而闭孔大且多,C/C-SiC复合材料力学性能也不高。  相似文献   

16.
This paper summarizes a study aimed at understanding the postbuckling behaviour and progressive failure of thin, simply supported symmetric rectangular laminates with various possible in-plane boundary conditions and under the action of in-plane shear loads. First-order shear deformation theory and geometric non-linearity, in the von-Karman sense, is used with a finite-element procedure. The 3D Tsai–Hill criterion is used to predict failure of lamina and the maximum stress criterion is used to predict the onset of delamination at the interface of two adjacent layers. The effect of in-plane boundary conditions, plate lay-ups, plate aspect ratio, fiber orientations and lamina material properties on the load deflection response, buckling load, first-ply failure load, ultimate load and the maximum transverse displacement associated with failure loads is presented.  相似文献   

17.
2D-C/C复合材料及其石墨化制品烧蚀特性分析   总被引:1,自引:1,他引:1  
以液化石油气为碳源,2D炭纤维织物为基体,通过1000℃~1100℃沉积热解炭,制备了沉积态2D-C/C复合材料。通过对沉积态2D-C/C复合材料在2800℃热处理10h制备了石墨态2D-C/C复合材料。采用小型发动机烧蚀实验对两种复合材料的烧蚀性能进行了测试和评价;通过比较两种复合材料的孔隙分布、基体和纤维的结合强度以及热导率,解释了它们不同的烧蚀特性和烧蚀机理。结果表明:沉积态2D-C/C复合材料由于孔隙分布少、基体和纤维结合强度大、面间热导小,烧蚀主要由热化学反应(氧化)控制,烧蚀表面平整,烧蚀率为0.033mm/s。石墨态2D-C/C复合材料由于孔隙分布多、基体和纤维结合强度小,烧蚀主要由氧化和机械剥蚀控制,烧蚀表面出现烧蚀坑,烧蚀率为0.046mm/s。  相似文献   

18.
The preparation of thorium phosphate-diphosphate (Th4(PO4)4P2O7, TPD) was developed through the precipitation of thorium phosphate-hydrogenphosphate hydrate (Th2(PO4)2(HPO4)·H2O, TPHPH) at 150–160 °C in closed PTFE container or in autoclaves. From EPMA analyses and SEM observations, the initial precipitate was single phase and multilayered. The behaviour of TPHPH (orthorhombic system with a = 21.368(2) Å, b = 6.695(1) Å and c = 7.023(1) Å) was followed when heating up to 1250 °C. It was first dehydrated leading to the anhydrous thorium phosphate-hydrogenphosphate (TPHP, orthorhombic system with a = 21.229(2) Å, b = 6.661(1) Å and c = 7.031(1) Å at 220 °C) after heating between 180 and 200 °C. This one turned progressively into the new low-temperature variety of TPD (called -TPD, orthorhombic system with a = 21.206(2) Å, b = 6.657(1) Å and c = 7.057(1) Å at 300 °C) correlatively to the condensation of hydrogenphosphate groups into diphosphate entities. These three phases (TPHPH, TPHP and -TPD) exhibit closely related 2D layered structures, therefore different from the 3D structure of the thorium phosphate-diphosphate (high-temperature variety). This latter compound, now called β-TPD, was obtained by heating -TPD above 950 °C. All the techniques involved in this study (XRD, Raman and IR spectroscopy, 1H and 31P NMR) confirmed the successive chemical reactions proposed.  相似文献   

19.
在ITO导电玻璃上制备了聚乙烯基咔唑(PVK)\C60复合膜与分散红I(PDRO)\C60复合膜,在250W的红外灯照射下,发现PDRO\C60复合膜的光电导性能明显优于PVK\C60复合膜,并对该现象作了初步解释。  相似文献   

20.
碳/碳复合材料及其在航空上的应用前景   总被引:8,自引:0,他引:8  
戴永耀 《材料工程》1993,(11):43-46
本文分四部分论述了碳/碳(以下称为C/C)复合材料及其发展形势:C/C复合材料的现状,工艺,性能及应用:C/C复合材料的制造工艺及其发展趋势:C/C复合材料的抗氧化保护涂层;C/C复合材料在航空上的应用前景。最后指出:C/C复合将逐渐由短期应用走向长期应用,制造工艺将由长时间走向短时间,抗氧化保护涂层将由单纯的表面涂覆走向立体多重涂覆,成本将大大降低,主要应用范围将逐渐由航天技术的结构功能材料发展  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号