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结合化学气相沉积(CVD)和前驱体浸渍裂解工艺,分别以丙烯、糠酮树脂和煤沥青为前驱体制备了密度在1.85g/cm3以上的三维炭/炭(C/C)复合材料,对比研究了沥青炭、热解炭+沥青炭以及热解炭+树脂炭结构(分别为A、B、C组)的等三种不同炭基体C/C复合材料的增密效率与力学性能,采用排水法表征C/C复合材料的孔隙率及密度,利用扫描电镜进行炭基体的微观结构表征,采用万用电子力学试验机进行拉伸强度、压缩强度、剪切强度等力学性能表征。结果表明,在热解炭质量含量相同的前提下,树脂浸渍裂解增密速率低于沥青浸渍裂解工艺,树脂炭基体孔隙率低于沥青炭基体。不同炭基体结构的C/C复合材料力学性能次序为:热解炭+树脂炭双元炭基体最高,纯沥青炭基体次之,热解炭+沥青炭双元炭基体最低,分析原因为热解炭与树脂炭双元炭基体的界面结合强度高,而沥青炭为混乱无序碳结构,热解炭和沥青炭双元炭基体界面结合强度弱,因此力学强度最低。 相似文献
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以PAN基针刺纤维毡为基体,采用等温化学气相渗透技术,在温度1000℃、压力5.0~20.0 kPa条件下制备了2种具有不同微观结构热解炭的炭/炭复合材料,研究了其力学性能与热解炭微观结构的关系. 结果表明,压力8.0 kPa下得到的具有单一低织构热解炭的炭/炭复合材料的断裂强度较高,为86±3 MPa,热解炭与炭纤维间界面结合紧密,加载过程中二者同时断裂,呈现明显的脆性断裂行为;压力10.0~20.0 kPa下得到的具有中织构-高织构-中织构热解炭的炭/炭复合材料的断裂强度稍低,为82±4 MPa,加载过程中材料内部不同织构热解炭间多层次界面通过改变裂纹扩展路径而延缓其扩展速度,断口形貌呈现锯齿状,表现出假塑性断裂特征. 相似文献
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李俏李睿赵大明薛宁娟程凯峰张稳侯卫权 《炭素》2022,(2):23-27
炭/炭刹车盘的摩擦磨损性能对飞机获得高能量刹车时的高摩擦磨损特性有重要的影响。通过控制炭/炭(carbon/carbon,C/C)复合材料制备过程中各工艺参数可以得到高性能刹车的炭刹车盘。影响C/C复合材料摩擦性能的因素有很多,综述了国内外研究现状,本文讨论了炭纤维预制体、致密化过程、高温热处理和机械加工对炭刹车盘摩擦磨损性能的影响以及这几个工艺参数的协同作用。 相似文献
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航空刹车及发动机用炭/炭复合材料的研究应用现状 总被引:12,自引:4,他引:8
介绍了航空刹车用炭/炭(简称C/C)复合材料及其再生技术研究应用的国内外状况,以及航空发动机用C/C复合材料研究的最新进展,论述了目前研究中要解决的关键问题。 相似文献
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炭布叠层为预制体,采用等温CVI工艺制备出炭/炭(C/C)复合材料。通过调节丙烯与氢气的比例得到热解炭结构分别为粗糙层(RL),光滑层(SL),各向同性(ISO)的三种C/C复合材料,研究了热解炭组织结构对C/C复合材料热导率的影响,讨论了C/C复合材料的导热机理。结果表明:RL织构C/C复合材料的热导率无论是在平行方向还是在垂直方向上都明显高于SL和ISO织构C/C复合材料,在两个方向上,RL织构C/C复合材料的最大热导率比SL织构C/C复合材料分别大41.0%和31.7%,是ISO织构C/C复合材料的2倍多,且3种C/C复合材料的热导率随温度的升高呈现不同的变化趋势。 相似文献
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以航空煤油为前驱体,普通炭毡为预制体,采用液相法快速制备出了炭/炭(C/C)复合材料(150mm×80mm×15mm),系统压力:0.1MPa,沉积温度:980~1180℃。对制备过程的动力学及微观组织结构进行了研究,并初步提出了以航空煤油为前驱体的液相法的沉积模式。研究结果表明:其表观活化能为30.31kJ/mol,沉积速率最快可达0.222g·cm-3·h-1,比传统等温CVI工艺快了近2个数量级;致密化初期,沉积过程受控于化学反应动力学,沉积速率很快,而在致密化中、后期,由于反应气体的传输受到限制,且预制体的表面活性位增加,沉积速率下降,试样的沉积主要包括其内部孔隙的致密和外表面的沉积两部分;沉积温度对致密化过程起着很重要的作用,在1080℃,样品的沉积过程受传输限制的影响最小,孔隙沉积速率最大,可以在10h内将样品的密度从0.167g/cm3提升到1.7g/cm3,致密化结构最均匀,且以RL组织为主,沉积温度偏低或偏高都会降低其沉积速率,且有SL及ISO组织生成。 相似文献
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综合评述了化学液相气化渗透(chemical liquid vapor infiltration, CLVI)法制备炭/炭(C/C)复合材料的研究.概述了CLVI法的工艺特点及其快速致密的原理,并分别从预制体形状、发热体加热方式、前驱体种类等方面介绍了近年来各种改进的CLVI工艺.分析了制备方式、温度以及前驱体种类等对热解炭微观结构的影响.展望了CLVI法制备C/C复合材料的发展趋势.综合分析表明:目前,CLVI法尚不能满足应用于工业化生产的要求,今后将向多试样沉积、低能量消耗、前驱体高利用率等方向发展. 相似文献
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针对同批炭/炭复合材料力学性能测试结果相差较大的情况,从取样、试样加工过程和工艺试验研究入手,通过分析其力学性能测试结果,对加工参数、加工方法对炭/炭复合材料力学性能测试的影响程度进行了研究,结合对所加工试样的表观质量分析,系统地探讨各种参数的影响,给出适合炭/炭复合材料试样加工的最优切削参数,并给出试样界面尺寸的公差控制范围,有效地降低了炭/炭复合材料试样力学性能测试的偏差。 相似文献
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新型炭纤维/泡沫炭预制体的制备及致密化研究 总被引:1,自引:0,他引:1
由炭纤维/酚醛树脂经过发泡、固化和炭化制备出4种不同炭纤维含量(3%,7%,10%和15%)的泡沫炭作为制备炭/炭复合材料新型预制体,通过等温化学气相沉积对预制体进行致密化处理。研究了炭纤维含量对预制体微观结构、致密化过程及力学性能的影响。结果表明:炭纤维含量增加,使预制体产生更多的微裂纹,并有更多的炭纤维裸露在泡沫炭韧带外,有助于提高化学气相沉积的沉积速率。炭纤维/泡沫炭预制体炭/炭复合材料压缩强度随着预制体中炭纤维含量的增加而增加,当炭纤维体积分数为10%时,压缩强度达到峰值,为43MPa。 相似文献
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比较国产载体炭质量与进口载体炭质量,加强国产载体炭的生产、使用和研制,以促进国产载体炭质量的提高。 相似文献
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本文研究了用酚醛树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂三种树脂溶液作为浸渍剂,以针刺整体毡作为预制体,通过树脂浸渍、固化、炭化工艺硬化低密度炭/炭保温材料,并对制备的低密度炭/炭保温材料进行密度、导热系数、灰分、微观结构以及表观质量进行了对比分析。结果表明:酚醛树脂作为浸渍剂硬化针刺整体毡坯体炭化后,硬化效果好,无异味,制备的低密度炭/炭保温材料密度、导热系数和灰分都偏低。环氧树脂制备的保温材料虽然硬化效果较好,但是,树脂有刺激性气味且造孔能力差,导致材料的密度、导热系数以及灰分较大,而丙烯酸树脂作为浸渍剂制备的保温材料硬化效果差且有异味,不利于低密度炭/炭保温材料的工业化应用。 相似文献
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炭/炭复合材料用基体前驱体的研究动态 总被引:8,自引:0,他引:8
介绍了几种炭/炭复合材料的基体前驱体的性质及制备方法。指出研制低成本、高性能、工艺性好的基体前驱体材料是研制低成本、高性能的炭/炭复合材料的关键。 相似文献