热梯度CVI制备大尺寸C/C复合材料的致密化行为

无机材料学报, 2015, 30(2): 153-158. doi: 10.15541/jim20140291

热梯度CVI制备大尺寸C/C复合材料的致密化行为

李艳 ^1, , 崔红 ^2, , 张华坤 ^3, , 嵇阿琳 ^4, , 介玉洁 ^5,

1.西北工业大学材料学院,西安710072;西安航天复合材料研究所,西安710025

2.西安航天复合材料研究所,西安710025

3.西安航天复合材料研究所,西安710025

4.西安航天复合材料研究所,西安710025

5.西安航天复合材料研究所,西安710025

基金项目: 总装预研基金项目(9140A28011012ht43325) The National Defence Foundational Research of China(C0320110006) 国防基础科研项目(C0320110006)The GAD's Pre-research Projects Foundation(9140A28011012ht43325)

关键词：大尺寸C/C复合材料 , 热梯度化学气相渗透 , 致密效率

Densification Behavior of Thermal Gradient CVI of Large-scale C/C Composites

Keywords： large-scale C/C composite , thermal gradient-chemical vapor infiltration , densification efficiency

以整体毡为纤维增强体,采用外壁恒温控温和内壁恒温控温两种方式,通过热梯度化学气相渗透(TG-CⅥ)工艺研究了大尺寸C/C复合材料的致密化行为.结果表明,外壁恒温控温方式制备的试样密度仅为0.64 g/cm3,呈现出两边高中间低的特点,热解碳结构为粗糙层与光滑层相结合.而内壁恒温控温方式制备的试样密度达到0.98 g/cm3,致密效率相比提高了73.79％,热解碳结构为具有优异性能的粗糙层结构,试样内部密度分布均匀.通过与外壁恒温控温相比,内壁恒温控温方式具有较高的温度和合适的温度梯度,致密化行为符合理想致密化模型,能够实现大尺寸C/C复合材料由内至外的正向密度增长,致密均匀,致密效率高,且碳结构优异.

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