不同炭基体对炭/炭复合材料力学性能的影响

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。     

ULTI———一种新型沉淀岩

超低温各向同性热解炭（ＬＵＴＩ－Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃａｒｂｏｎ）是一种柔性炭薄膜材料，其性能与低温各向异向同性热解炭（ＬＴＩ－Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃａｒｂｏｎ）基本一致。它突出的特点是可以在低至室温的温度下制备，因而象聚酯、橡胶等对温度极为敏感的材料也可用做基体制成复合材料。这种复合材料在保持柔韧性的同时又具备了炭的生物     

新型炭纤维/泡沫炭预制体的制备及致密化研究

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。     

炭膜研究的新进展

介绍了近年来炭膜研究的新进展，并对支撑炭膜的制备方法，分离机理，性能及应用前景等进行了综述。     

炭纳米纤维添加剂对炭/炭复合材料力学性能影响

采用等温CVI工艺制备出5种不同炭纳米纤维含量（质量分数分别为0，5％，10％，15％和20％）的炭／炭复合材料。发现添加炭纳米纤维的炭／炭复合材料具有很高的力学性能，在加入炭纳米纤维为5％时，相对于没有添加炭纳米纤维的炭／炭复合材料，弯曲强度增大了76．3％，弹性模量增大了55．5％，但添加量增大到20％时，强度和模量都逐渐降低。     

液相法快速制备炭/炭复合材料的动力学及微观结构研究

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。     

炭/炭复合材料研制项目风险分析及研究

采用项目风险管理中故障树法的相关理论和方法,以炭/炭(C/C)刹车盘研制项目为案例开展风险分析及研究。通过分析结果能够相对准确地定位系统存在故障的节点,从而为项目制定控制措施提供依据,而且也可以为其他类似C/C复合材料研制项目提供有益的参考。     

铝用炭素材料（续11）

1 .2 .7　细缝糊 (ｐａｓｔｅｆｏｒｆｉｎｅｇａｐｓ)细缝糊是砌筑炭块时用来填充较小缝隙的炭素糊料。在砌筑铝电解槽、高炉、矿热电炉时 ,细缝糊用于填充小于 2ｍｍ的缝隙。在铝电解槽中用来粘结侧部炭块之间的缝隙 ,在电解槽焙烧启动以后 ,细缝糊逐渐焦化 ,并与炭块焦结成一个整体 ,构成了盛装铝液和电解质的容器。生产细缝糊的原料为冶金焦粉或混合焦粉 ,其粘结剂为中温煤沥青与蒽油的混合物 ,或煤焦油与柴油的混合物。为提高抗电解质侵蚀能力 ,也可采用煅烧无烟煤为骨料。细缝糊可供应糊料 ,也可供应粉料 ,用户自己配制时可按表 2 3配…     

铝用炭阳极制品质量关系分析

通过对国外铝工业及阳极生产发展水平的介绍，借鉴国外对大量预焙炭阳极厂的质量调查数据及分析，了解铝用炭阳极制品各项性能指标与电解过程的相互关系，以及炭阳极性能对电解过程的各项影响因素，以便于通过改进阳极生产工艺及工艺设备，提高铝用炭阳极制品质量。     

化学气相炭素材料的血液相容性研究进展

总结了炭素材料在血液相容性应用方面的优点，着重介绍了热解炭、非晶炭膜、含氢非晶炭膜在血液相容性方面的国内外研究状况，分析了其发展前景，提出了今后的研究重点。     

化学气相沉积(CVD)炭/碳复合材料(C/C)研究现状

主要介绍了炭／炭复合材料（C／C）的化学气相沉积（CVD0制备方法及其影响因素，以及热解炭的组织与沉积机理。概括了VCD的基本方法，如等温法、压差法、热梯度法等。分析了温度、气流速率、气体浓度、预制体及孔隙的形状大小状况等对CVD过程的影响。列举了热解炭的组织，包括光滑层、粗糙层、各向同性体碳以及它们的变体，并对其生长特征及性能进行了较详细的描述。综述了热解炭的沉积机理，典型的有分子沉积、固态沉积、液滴沉积机理等。     

热解炭微观结构对炭/炭复合材料力学性能的影响

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.     

炭／炭U型加热器的制备与性能

研究了炭布与薄网胎交替叠层针刺制成准三向结构U型加热体预制体,经糠酮树脂浸渍／炭化致密工艺,并通过真空高温处理制备了炭／炭复合材料U型加热器。结果表明,其弯曲强度为122MPa,压缩强度182MPa,层间剪切强度为14．9MPa。其电阻值可达到0．10～0．21Ω。在多晶硅氢化炉中应用寿命达到6个月～9个月,凸显出高电阻值和长使用寿命的两大特色。