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。