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Ni/SiO2催化制备炭/炭复合材料研究 总被引:1,自引:0,他引:1
利用常规化学气相渗透工艺,在针刺炭布预制体中添加3.5%,4.O%Ni/SiO2负载型金属催化剂,以丙烯作碳源气体,在750-900℃下,经过100h的沉积,炭/炭(C/C)复合材料的密度达到1.65g/cm^3,其催化沉积炭的速率比不舍催化剂时提高了3倍以上。该材料经高温处理后,氧化失重率低,氧化起始温度高。应用扫描电镜(SEM),X射线衍射分析(XRD)和光学显微镜观察了基体炭的形貌,分析了催化沉积炭和抗氧化机理。实验结果证明,用该催化化学气相渗透法制备C/C复合材料,周期短,成本低,抗氧化性能好。 相似文献
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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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炭/炭复合材料抗氧化涂层是该材料可否用于高温结构件的关键。将人工神经网络用于CVDSiC抗氧化涂层的建模,试图解决该过程影响因素复杂、数学模型难于建立、无法对整个过程进行有效预测和控制的问题。初步探讨表明,采用人工神经网络建模,可以比较确切与全面地反映CVDSiC涂层过程的影响因素和内在规律,预测的工艺参数与沉积速率的关系同实验结果吻合较好,由此证实了将人工神经网络应用于抗氧化涂层制备系统是可行的 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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纤维含量对C/C复合材料力学性能的影响 总被引:11,自引:0,他引:11
研究了炭纤维含量对C/C复合材料力学性能的影响,用扫描电镜(SEM)对材料的断口进行分析,结果表明:当炭纤维的体积分数小于8.3%时,随着炭纤维体积分数的增加,复合材料的抗折强度逐渐升高;之后,随着炭纤维的体积分数的增加,复合材料的抗折强度逐渐下降,短纤维增强C/C复合材料的断口特征为大量纤维拔出,其断裂过程为界面破坏所控制。 相似文献
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碳织物复合材料力学性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
本文研究了织物编织类型及树脂含量对碳织物复合材料力学性能的影响。试验结果证明,平纹织物复合材料的力学性能最低,缎纹织物复合材料的力学性能最高;当树脂含量为wt42—45%时,碳织物复合材料的拉伸、压缩性能最佳。 相似文献
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碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能影响因素的研究 总被引:6,自引:1,他引:6
本文研究了碳纳米管在环氧树脂中的分散方式及碳纳米管长度对环氧树脂复合材料力学性能的影响,并对单壁与多壁碳纳米管分别制备的环氧树脂复合材料的力学性能进行了分析探讨。本实验条件如下:搅拌时间为8h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比1h时增加41%、22%和38%;超声波处理时间为4h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比处理1h时增加143%、30%和45%,但超声波处理时间不宜过长,否则会破坏碳纳米管表面,导致性能下降。短碳纳米管在环氧树脂中的分散性较好,对环氧树脂复合材料的增强效果较好。长碳纳米管对提高复合材料的韧性有利。与长度为50μm时相比,碳纳米管长度为2μm时制备的环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度高49.2%和45.3%,但断裂伸长率低33%。与单壁碳纳米管相比,多壁碳纳米管与环氧树脂的界面结合力更好,更适于做环氧树脂增韧材料。相同实验条件下多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的冲击强度、断裂伸长率和拉伸强度较单壁碳纳米管/环氧树脂复合材料可分别提高31%、24%和28%。 相似文献
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沉积温度对碳/碳复合材料密度均匀性的影响 总被引:4,自引:1,他引:4
采用快速化学液相气化渗透法制备了二维碳/碳复合材料。用Leica定量金相分析仪及Archimedes排水法测定了不同沉积温度制备的样品沿径向的孔隙率及密度分布,同时用扫描电子显微镜观察了样品的低倍形貌及孔隙率分布。实验结果表明:定量金相观察计算得到的孔隙率值略大于排水法测得的孔隙率值;当沉积温度≤1200℃,随着沉积温度的升高,沉积得到的材料残留孔隙率降低,密度升高,样品沿径向密度分布比较均匀,基本上不存在密度梯度或分布不均匀现象。沉积温度为1250℃时,孔隙分布也比较均匀,但样品内残留孔隙较多且大。 相似文献
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本工作以AlN和Y2 O3为烧结助剂 ,采用先驱体转化 -热压烧结的方法制备出了Cf/SiC复合材料 .研究了纤维类型影响复合材料力学性能的本质原因 .由于T3 0 0纤维的制备温度明显低于M 40JB纤维的制备温度 ,因此 ,与M 40JB纤维相比 ,T3 0 0纤维的石墨化程度较低且含有较多的杂质 ,从而导致T3 0 0纤维表面的活性强 ,而M 40JB纤维表面的活性较弱 .正是这种结构和成分的差别 ,使T3 0 0纤维与基体的结合较强 ,而M40JB纤维与基体的结合较弱 ,因此以T3 0 0纤维为增强相的复合材料呈现脆性断裂 ,而以M 40JB纤维为增强相的复合材料则呈现韧性断裂 ,该复合材料具有较好的力学性能 相似文献
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以甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)和丙烯酸甲酯(polymethyl acrylate,PMA)为原料、短切碳纤维(Cf)为增强相,采用悬浮聚合法制备碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸甲酯基复合材料(carbon fiber-reinforced polymethyl methacrylate-polymethyl acrylate matrix composites,Cf/PMMA-PMA)。研究碳纤维含量(质量分数,下同)对Cf/PMMA-PMA显微结构及力学性能(抗折强度、抗压强度和拉伸强度)的影响。结果表明:随碳纤维含量增加,Cf/PMMA-PMA的挠度呈线性增长,而抗折强度、抗压强度和拉伸强度呈先增大后减小趋势。当碳纤维含量为15%时,Cf/PMMA-PMA的抗折强度、抗压强度和拉伸强度分别达到最大值115.5、244.6MPa和158.6MPa。 相似文献
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碳纳米管对酚醛树脂/碳纤维复合材料力学性能的影响 总被引:2,自引:1,他引:2
利用碳纳米管(CNTs)对酚醛树脂(PF)进行改性,研究了CNTs含量对PF/碳纤维(CF)复合材料力学性能的影响。研究表明,CNTs能够明显提高PF/CF复合材料的力学性能,当CNTs的含量为0.5%时,复合材料的弯曲强度达到最大值(891.8MPa),与未加入CNTs时相比提高了168.4MPa,而弯曲弹性模量降低了9.5GPa;当CNTs的含量为1.5%时,复合材料的压缩强度、层间剪切强度、冲击强度均达到最大值,与未加入CNTs时相比,分别提高了10.4%、79.2%、71.9%。 相似文献