沥青基C/C复合材料浸渍过程的模拟

研究了沥青基C／C复合材料的浸渍过程，把沥青对预制体的浸渍分为束间浸渍和束内浸渍两个阶段，并同时考虑了浸渍过程中沥青中的喹啉不溶物在预制体表面的沉积，建立了束间浸渍模型和束内浸渍模型。使用Matlab软件对模型进行求解并实现了模拟结果的图形化。结果显示：浸渍效率随浸渍压力、浸渍时间的增加而增加，速率逐渐变缓；浸渍效率随孔隙率的增加而增加，速率逐渐增大；浸渍效率以近似正比关系随纤维束平均半径的增加而增加，并随浸渍过程的进行逐渐减小。验证显示模拟结果较好地符合了实验数据，说明了该模型的合理性。     

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。     

改性煤沥青浸渍增密C/C复合材料的研究

为降低C／C复合材料制造成本,采用表面活性剂对煤沥青进行改性．实验结果表明,加入少量表面活性剂后,煤沥青的软化点、黏度等流变性能得到较大幅度的改善,而残炭率变化不大,同时QI含量降低、颗粒变小、渗透率增大．以改性后的煤沥青为浸渍剂对C／C复合材料进行增密处理,经六次浸渍一炭化后,C／C复合材料的密度可达到1．61g／cm^3以上．     

纤维截面圆整性对C/C复合材料性能的影响

本文选用两个批次不同截面形貌的同种碳纤维,以高温煤沥青为前躯体,采用液相浸渍-碳化-石墨化相结合的技术制备了C/C复合材料.通过电镜图像分析计算,两个批次的碳纤维圆整度分别为0.87和0畅35.对两种C/C复合材料的力学性能、热学性能以及烧蚀性能进行测试,结果表明,碳纤维截面形貌对C/C复合材料拉伸性能、热学性能及烧蚀...     

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。     

溶剂沉降法制备浸渍剂沥青

通过溶剂沉降法脱除各种原料煤沥青中的喹啉不溶物（QI）,再用减压蒸馏去除溶剂,得到浸渍剂沥青产品,探讨了脱除喹啉不溶物的操作条件,包括溶剂配比、沉降温度、沉降时间、减压蒸馏温度以及对不同原料制备的浸渍沥青产品性能比较,最后以曲靖中温沥青为原料制得了软化点83 ℃,喹啉不溶物0.084%,结焦值49.32%的浸渍剂沥青产品。     

基体炭种类对C/C复合材料电导率的影响分析

使用炭毡为增强体分别制备了热解炭基、树脂炭基、沥青炭基和热解炭/树脂炭双基体、树脂炭/沥青炭双基体C/C复合材料,比较研究了复合材料的电导率与不同先驱体含量的关系。结果表明,不同前驱体C/C复合材料电导率有较大的差异,热解炭基C/C复合材料的电导率是沥青炭基C/C复合材料和树脂炭基C/C复合材料电导率近3倍,热解炭和沥青炭双基体C/C复合材料的电导率符合简单并联混合法则,树脂炭和沥青炭双基体C/C复合材料的电导率随树脂炭质量分数的增加而减小。     

硅、铜浸渍改性C/C复合材料制备技术、性能及应用

介绍了硅、铜浸渍改性C/C复合材料的制备、性能和应用。在C/C复合材料毛坯的基础上,通过液体硅渗透(LSI)制备C/C-SiC复合材料是一种快速致密的陶瓷基复合材料成型技术,可提高材料表面硬度和抗氧化性能,在刹车材料、空间望远镜用镜面、航天飞行器热防护系统、高温换热器等方面已得到实际应用。铜改性C/C复合材料可提高其导电性,用于铁路系统引电弓、第三轨等方面。     

ZrC改性C/C复合材料的抗氧化涂层研究

为了提高C/C复合材料的高温抗氧化性能，采用含锆有机溶剂实现了对C/C复合材料的ZrC改性，通过粉末包埋法在其表面制备了SiC过渡层，通过溶胶凝胶法制备了外部的复合陶瓷氧阻挡层。设计三因素三水平的正交试验，研究了ZrC改性增重、过渡层厚度和氧阻挡层厚度三个主要因素对C/C复合材料高温抗氧化性能的影响。9个样品在1600℃马弗炉中进行了30 min的静态氧化测试，结果表明，ZrC改性增重5%、过渡层厚度为60μm和氧阻挡层厚度为80μm的样品抗氧化性能最好，质量损失率仅约5.51%。     

低成本制备沥青基C/C复合材料

降低沥青基炭纤维增强C/C复合材料生产成本的研究一直受到关注.本文以鳞片石墨为基体,中间相沥青为黏结剂,炭纤维为增强相,提出了一种周期短、工艺简单的沥青基C/C复合材料的制备方法,并研究中间相沥青与石墨配比及低温预处理对C/C复合材料性能的影响.结果表明:适当的中间相沥青含量可使基体与炭纤维的界面牢固,低温预处理有利于...     

苯甲醛对煤焦油软沥青的聚合改性研究

以低喹啉不溶物含量(w(QI)0.1%)的煤焦油软沥青为原料,在浓硫酸催化作用下用苯甲醛对其进行聚合改性,制备性能优良的浸渍剂沥青。采用FT-IR研究了苯甲醛的改性机理,并用TGA分析了改性沥青的热失重行为,通过单因素实验考察了改性条件对改性沥青的软化点、结焦值和族组成等性能的影响规律。结果表明,苯甲醛改性煤焦油软沥青制备炭材料用浸渍剂沥青较适宜的工艺条件为:煤焦油软沥青与苯甲醛的摩尔比为1∶1,反应温度为160℃,反应时间为150 min,催化剂用量为8%。在此条件下,改性沥青的软化点为95.1℃,结焦值为47.8%,QI含量为0.36%,达到了高性能浸渍剂沥青的指标要求。     

沥青炭基C/C复合材料的载流摩擦磨损性能

通过对纯沥青炭基C/C复合材料、含炭黑沥青炭基C/C复合材料和添加氯化铁的沥青炭基C/C复合材料的载流摩擦磨损实验,发现含炭黑沥青炭基C/C复合材料的摩擦系数和磨损量最大,纯沥青炭基C/C复合材料的摩擦系数和磨损量次之,添加氯化铁的沥青炭基C/C复合材料的摩擦系数和磨损量最小,并对3种沥青炭基C/C复合材料的摩擦磨损机理进行了讨论。     

针刺+缝合预制体C/C复合材料的制备及性能研究

以无纬布/碳纤维网胎为原料,采用针刺+接力缝合的工艺流程制备预制增强体,并经化学气相渗透(CVI)联合沥青浸渍/高压碳化(HPIC)方法得到新型厚壁C/C复合材料。对该材料进行了力学和热物理性能测试,并观测其微观断口形貌。结果表明:此预制体制备方法能够突破传统缝合材料在厚度方向上的尺寸限制,工艺过程简便,不易变形且利于致密。所得C/C材料厚度方向的纤维密度较高,具有优异的机械和良好的热物理性能,能够满足固体火箭发动机等极端环境下的应用需求。     

几种浸渍剂沥青在人造石墨材料生产中的比较

人造石墨材料生产中的浸渍是保障制备高密度材料的重要工序,浸渍剂中喹啉不溶物容易堆积在炭基体材料气孔的入口处形成不透性滤饼,阻碍沥青渗透,使浸渍效果变差,直接影响了最终材料的各项性能。本文对比了不同喹啉不溶物含量的浸渍剂沥青在生产中的浸渍效果,为人造石墨材料的生产提供参考。     

浸渍废沥青的再生

对炭素厂浸渍后的废沥清再生的可能性进行了研究。研究表明浸后废沥青可以通过离心分离法脱除其中的固形杂质及喹啉不溶物，喹啉不溶物的脱除率与废沥青稀释剂的溶剂比有关，所得再生沥青的喹啉不溶物的含量均低于炭素厂对粘结剂和浸渍剂的要求。     

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。     

改性沥青树脂及其复合材料的制备及相关性能

以煤沥青为原料、三聚甲醛为交联剂,在对甲苯磺酸的催化作用下合成了沥青树脂（COPNA树脂）,通过添加酚醛树脂对其进行了改性;分别以沥青树脂和改性树脂为原料,与石墨混合制备了复合材料。考察了酚醛树脂含量对改性树脂的残炭率、甲苯不溶物含量、喹啉不溶物含量、p树脂含量的影响,以及树脂含量对复合材料的电阻率,肖氏硬度的影响;采用FT—IR和H—NMR研究其反应机理;采用TG研究了沥青树脂和改性树脂的热行为。研究表明,酚醛树脂与沥青树脂可以在一定比例范围内进行复配,在加热混合过程中酚醛树脂与沥青树脂发生化学反应,提高了沥青树脂的耐热性。经酚醛树脂改性的沥青树脂具有更高残炭率、更高β树脂含量和更好耐热性。改性后的树脂复合材料具有更高的电阻率、更高的肖氏硬度和更高的耐磨性。     

C/C多孔体的制备及其对C/C-SiC-Si复合材料的影响

C／C—SiC—Si材料是一种新型的复合材料。本文通过反应熔渗法将液态硅渗入C／C多孔体中得到致密的C／C—SiC—Si复合材料。重点研究了制备C／C多孔体的树脂浸渍裂解法，并测定了在不同浸渍次数下得到的不同的C／C多孔体的体积密度和气孔率，用扫描电镜观察了其形貌，讨论了不同的C／C多孔体对C／C—SiC—Si复合材料最终形貌的影响。     

炭/炭复合材料用浸渍剂煤沥青研究进展

本文介绍了炭/炭复合材料用浸渍剂煤沥青的结构组成与性能特点,分析了影响煤沥青浸渍性能的关键因素,总结对比了近几年浸溃用煤沥青改性方法的优缺点.指出煤沥青的开发和生产应该兼顾残炭率、流动性、黏度和软化点等因素,从而减少浸渍次数,降低炭/炭复合材料的生产成本.     

电化学氧化处理对2D炭布叠层C／C复合材料弯曲性能的影响

采用电化学氧化法对炭纤维进行表面改性处理,利用扫描电子显微镜(SEM)对炭纤维表面改性效果进行了分析.研究结果表明,炭纤维经过适当的电化学氧化处理后,表面粗糙度和比表面积增大.采用热压烧结法制备了C/C复合材料,与未处理的炭纤维相比,用处理过的炭纤维制备的C/C复合材料抗弯强度提高了近一倍;氧化时间对C/C复合材料的抗弯强度影响最显著,其次是电解质浓度,电流密度的影响最小;不同处理条件对C/C复合材料的密度影响很小.