轴棒法C／C复合材料室温及高温拉伸性能研究

研究了轴棒法C／C复合材料在室温及高温下的轴向拉伸性能,并用扫描电镜观察了高温拉伸试样的断口形貌。结果表明,轴棒法C／C复合材料在室温及高温下的断裂模式不同,且高温下的拉伸强度高于室温下的拉伸强度;以常压炭化结束的C／C复合材料开孔率变大,室温及高温下的拉伸强度小于以高压炭化结束的C／C复合材料。     

碳纤维复合材料镜筒研制

本文对一种高比强度、高比刚度、低热膨胀系数的高性能复合材料空间光学结构碳纤维复合材料镜筒的设计、工艺制作、试验等进行了研究,采用缠绕加铺放的组合工艺技术制作了样件,经过对样件的测试和检测,各项性能指标均达到了设计要求,轴向热膨胀系数为0．36×10^-6／℃,较铝合金结构可以减重42．8％。     

轴棒法C／C复合材料微观结构及性能分析

采用轴棒法4D预制体、煤沥青为前驱体,经过常压、高压相结合的液相浸渍一炭化的致密工艺,制备出高密度轴棒法C／C复合材料。研究了轴棒法C／C复合材料的微观结构及其对轴向室温、高温（2800℃）拉伸破坏形式的影响。结果表明：轴棒法C／C复合材料轴向增强体采用炭棒,出现了一个特殊的界面,即炭棒与基体的“间隙”,主要原因是炭棒内部结合较强和纤维、基体的热膨胀系数不匹配而引起的;间隙的存在,使得轴棒法C／C复合材料的轴向室温、高温拉伸破坏形式出现较大差异,室温拉伸由于界面结合强度弱而引起的炭棒完整的拔出,未起到纤维应有的增强作用;高温拉伸却由于受热膨胀,间隙愈合,界面结合变强,试样从有效部位断裂,纤维增强作用明显提高。     

基体改性剂含量对C/C复合材料抗氧化性能的影响

采用氧化烧蚀试验研究了改性剂硼玻璃含量对Ｃ／Ｃ复合材料抗氧化性能的影响,通过扫描电镜（ＳＥＭ）观察分析了其抗氧化机理。结果表明：随着改性剂硼玻璃含量的增加,基体改性Ｃ／Ｃ复合材料的显气孔率逐渐降低,抗氧化能力逐渐增强,当硼玻璃的含量超高９．０ｗｔ％后,Ｃ／Ｃ复合材料抗氧化能力的提高趋于平缓;在基体改性Ｃ／Ｃ复合材料的氧化过程中,改性剂硼玻璃起到了内外涂层的作用,使其抗氧化能力大大提高。     

C／C复合材料摩擦磨损特性的研究

在Ａｍｓｌｅｒ环块式磨损试验机上，进行了Ｃ／Ｃ复合材料与Ｃ／Ｃ复合材料、聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）及不锈钢（１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ）三对摩擦副的摩擦磨损试验。测定了在相同转速、载荷、磨损时间条件下，三对摩擦副的摩擦系数及磨损率。用扫描电子显微镜（ＳＥＭＭ）观察了三对摩擦副的磨损表面形貌。初步探讨了Ｃ／Ｃ复合材料的摩擦、磨损特性及机理，为Ｃ／Ｃ复合材料磨擦件制作提供了实验依据。     

基体炭对无粘结剂C/C复合材料性能的影响

研究了在相同的工作制度下，基体炭（生石油焦）的热物理性质，机械 化学处理后的主要特征（粒径、比表面、含氧官能团），结果表明，在所选用的基体炭源中，荆门生焦更适合作为无粘结剂C／C复合材料的基体炭。     

液相浸渍法制备C／C复合材料

介绍了液相渍炭纤维坯体的两种方法。探讨了沥青浸渍和树脂浸渍的浸渍过程和增密效果,比较了两种浸渍方法的相似之处和不同之处。     

C／C复合材料磨擦性能研究

对国产C／C复合刹车材料进行了低速度低能载条件下的地面惯性动力试验,结果表明,C／C复合刹车材料在较低能量条件下具有较高的磨擦系数,在磨擦速度－磨擦系数关系图上,最高磨擦系数出现在12m/s的磨擦初速度前后,同时对磨擦面比压进行调整,发现在低速刹车时,随着比压增加,磨擦系数下降。     

液相浸渍法制备C／C复合材料

介绍了液相浸渍炭纤维坯体的两种方法，探讨了沥青浸渍和树脂浸渍的浸渍过程和增密效果，比较了两种浸渍方法的相似之处和不同之处。     

沥青基C／C复合材料氧化性能影响因素分析

综述了影响沥青基C／C复合材料氧化性能的一些宏观和微观因素及交互作用。分析表明：沥青浸渍剂的组分与性能及热处理温度影响沥青基C／C复合材料的宏观结构和微观结构,使复合材料具有不同的抗氧化性能;不同类型与织构的纤维其抗氧化性能也不相同,亦影响C／C复合材料抗氧化性能。     

致密工艺对C/C复合材料摩擦性能的影响

采用针刺全炭纤维网胎无纬布整体结构预制体为骨架，经化学气相沉积（CVD）、树脂浸溃（RD固化致密及炭化、石墨化制得C／C复合材料。研究了粗糙层（RL）和树脂炭（RC）对摩擦性能的影响。结果表明，RL结构的C／C复合材料的摩擦性能较好，稳定性较高，是用作飞机刹车材料的前提；采用CVD＋RI制备且石墨化后的C／C复合材料具有优良的摩擦磨损特性；CVD试样的密度较低时，摩擦系数较高，但磨损较大，较难形成完整的摩擦膜。     

致密化工艺对C/C复合材料性能的影响

以三种致密化工艺对2D炭布针刺预制体进行致密，得到三组C／C复合材料，对其进行力学、热学性能检测及微观结构分析，并用C／C复合材料抗热震指标对三种致密化工艺所制备试样的性能进行综合评价，考察并比较了不同致密化工艺对C／C复合材料性能的影响。结果表明，采用化学气相沉积、沥青高压浸渍炭化及树脂常压炭化工艺所制备的RLS试样具有较好的综合性能。     

高温下炭/炭复合材料对钛合金组织及性能的影响

将炭／炭复合材料与钛合金紧密接触并进行高温热处理，采用SEM、EDX、光学显微镜和三点弯曲测试，研究其高温热处理后炭／炭复合材料对钛合金组织结构和力学性能的影响。结果表明：炭／炭复合材料与钛合金在高温下几乎不发生反应；炭／炭复合材料中的碳元素未进入钛合金结构中；随热处理温度的升高和时间的延长，钛合金的室温弯曲强度减小，断裂特性由最初的韧性断裂转变为脆性断裂，钛合金的晶相结构中的网篮组织减少，等轴组织增多。     

酚醛炭基C／C复合滑板材料的催化石墨化及其性能研究

通过溶剂分散法在酚醛树脂浸渍剂中引入催化剂,采用多次液相浸渍-炭化增密和催化石墨化处理的方法,制备出密度为1．60g·cm^-3左右、石墨化度大于77％的酚醛炭基C／C复合材料。对比考察了催化剂的引入和催化剂种类对酚醛炭基C／C复合材料石墨化度、电阻率、抗折强度和摩擦磨损性能的影响,探讨了酚醛炭基C／C复合材料用作受电弓滑板材料的可能性。结果表明：硼酸或二茂铁等催化剂的引入可显著提高酚醛炭基C／C复合材料的石墨化度,降低其电阻率和摩擦系数,改善其弯曲断裂韧性;添加硼酸催化剂的酚醛炭基C／C复合材料的导电性、抗折强度和摩擦磨损性能明显优于德国纯炭整体滑板材料,可望用作高速电力机车的受电弓滑板材料。     

温度对CLVD致密化工艺中毡基C/C复合材料性能的影响

对不同温度下化学液气相渗透工艺（CLVD）制备的C／C复合材料物理性能和力学性能变化进行了研究，揭示了温度在此工艺中的关键作用以及对材料性能的影响，在850℃－1100℃，C／C复合材料的质量增加，表观密度及总孔隙率均随时间呈线性变化；其化学反应的活化能为117．4kJ/mol，说明沉积化学反应成为控制反应机制，三点弯曲测试表明，C／C复合材料弯曲强度在此区间内随温度升高先增大后减小，弯曲模量却一直减小，这主要是材料中缺陷多少和分布均匀性以及材料微观结构变化造成的。     

烧结工艺对无粘结剂C/C复合材料性能的影响

烧结是制备无粘结剂C/C复合材料工艺过程中最为关键的一个环节，烧结方式和烧结制度是否合理直接影响着制品的最终性能，对此，进行了常压和加压烧结两种工艺制度的比较研究。分析了影响制品性能的主要原因；水分及其他吸附杂质的排出；挥发分逸出；氧化烧损，试验表明，在300-700℃之间保持0.7-1.7℃/min的慢升温速率加压烧结，可以获得性能优良的无粘结剂C/C复合材料。     

碳／环氧复合材料波纹壳制造技术

介绍利用杵条临应力高于壳体蒙皮应力特性,用碳／碳氧复合材料制成桁条与蒙皮融为一体的密度型加宙－波纹壳,获得质量轻,技术性能高的产品。讨论了具有不同结构特点的两种波纹壳的制造工艺,指出因结构的差异,而采用不同的工艺方法制备;由于结构和工艺方法上不同,获得了不同的结构效益和经济效益。     

镁橄榄石/堇青石复相陶瓷性能的研究

为确保起着信号发射、接收、调制等作用的微波天线系统在高温环境能有效工作,其陶瓷基部分要求低介电常数、低损耗、热膨胀系数与金属相匹配,在高温下能有效工作。镁橄榄石瓷具有低的介电常数和介质损耗,但热膨胀系数较大,采用热膨胀系数低的堇青石瓷进行复合,制备镁橄榄石/堇青石复相陶瓷,期望两者在介电性能和热膨胀性能上能够互补,满足耐高温天线材料的要求。