宋金亮
,
郭全贵
,
仲亚娟
,
高晓晴
,
冯志海
,
樊桢
,
史景利
,
刘朗
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(12)60002-X
以中间相沥青和添加中间相炭微球的沥青为原料,调整发泡压力和发泡湿度制备沥青泡沫,经1273K炭化和2973 K石墨化,制备了高密度石墨泡沫.为了进一步提高石墨泡沫的密度,采用573 K的沥青反复浸渍炭化未添加中间相炭微球的沥青在1273K下所制的泡沫炭,再经2973K石墨化获得增密度后的石墨泡沫.而后制备了相应石墨泡沫/石蜡复合材料.研究了石墨泡沫热物理性能的影响因素和石墨泡沫/石蜡复合材料的热行为.研究表明:沥青组分、发泡温度和发泡压力决定了石墨泡沫的结构和热物理性能,而石墨泡沫的热导率决定了复合材料的热行为.与石蜡相比,石墨泡沫/石蜡复合材料的热扩散系数提高了768至1588倍.石墨泡沫/石蜡复合材料的潜热与石蜡的质量分数成正比.该复合材料是快速响应电子散热材料的良好选择.
关键词:
高密度石墨泡沫
,
石蜡
,
散热能力提高
莎日娜
,
刘秀军
,
冯志海
,
樊桢
,
李同起
材料导报
2D-C/C复合材料是以二维碳纤维为增强体,以化学气相渗透的热解碳或液相浸渍炭化的树脂碳、沥青碳为基体组成的一种纯碳多相二维结构材料,是一种新型高性能结构功能复合材料,大量运用在航空航天等高新技术领域.目前研究集中于其宏观性能方面,难点在于其组织结构和性能的可控性、可调性.主要介绍了二维碳纤维预制体和针刺碳纤维,基体碳的微观结构和添加剂,纤维/基体界面和界面修饰,以及制备工艺对2D-C/C复合材料性能的影响.结合2D-C/C复合材料的结构特点,概述了2D-C/C复合材料热物理性能、力学性能及氧化烧蚀等行为的各向异性.此外,还展望了其研究发展方向.
关键词:
2D-C/C复合材料
,
热物理性能
,
力学性能
,
氧化烧蚀行为
冯志海
,
樊桢
,
孔清
,
熊翔
,
黄伯云
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60142-6
以高导热沥青基炭纤维布为增强体，中间相沥青为黏结剂，采用热模压成型及液相浸渍裂解工艺增密，并经高温石墨化处理制备二维高导热炭/炭复合材料。利用X射线衍射仪和透射电子显微镜对经不同温度处理后的沥青基炭纤维及二维高导热炭/炭复合材料的结构和形貌变化进行表征，并考察石墨化处理温度对复合材料热导率的影响。结果表明，随着热处理温度的升高，纤维及复合材料内部石墨微晶尺寸增大、取向度变好，纤维与基体间界面结合紧密、裂纹减少，而基体碳层间裂纹则呈扩大趋势。此外，二维高导热炭/炭复合材料的热导率随热处理温度的升高而线性增加，经3000℃处理后，材料热导率高达443 W/m·K。
关键词:
热处理
,
炭/炭复合材料
,
结构
,
热导率
孔清
,
樊桢
,
余立琼
,
冯志海
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.01.002
高导热C/C复合材料具有高热导率、低密度、低热胀系数和高温下高强度等性能,成为近年来最具发展前景的散热材料之一.本文综述了国内外高导热C/C复合材料的发展现状,分析了C/C复合材料的热物理性能及影响其热导率的因素,介绍了C/C复合材料的导热机理、碳纤维、基体炭的导热性能,以及高导热C/C复合材料的制备和改性等.
关键词:
C/C复合材料
,
热导率
,
碳纤维
,
导热机理
孙书杰
,
刘秀军
,
冯志海
,
樊桢
,
李同起
材料导报
近年来,许多导电高分子复合材料已使用碳纤维作为增强体,采用化学镀是改善碳纤维的表面性质的一种很有前途的改性方法.综述了碳纤维表面化学镀的种类,详细地叙述了碳纤维表面预处理技术、化学镀工艺及现阶段国内外研究状况,总结了碳纤维表面化学镀存在的问题及发展趋势.
关键词:
碳纤维
,
化学镀
,
表面处理
魏强强
,
刘秀军
,
樊桢
,
李同起
,
曹慧英
,
李聪敏
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.22.015
用甲苯和喹啉试剂对中间相沥青进行分割提取,分割成甲苯不溶物(TI)、喹啉可溶物(QS)及甲苯不溶喹啉可溶物(TI-QS)等部分.以中间相沥青(MP)及不同族组成为基体前驱体,T800碳布为增强体,通过热模压成型,经过炭化、石墨化制备出二维碳/碳(C/C)复合材料.用偏光显微镜和扫描电镜对样品的形貌和微观结构进行了表征,测试了样品的电阻率和抗弯强度.结果表明:以TI-QS为基体制备的C/C复合材料性能最佳,密度达到1.42g·cm-3,抗弯强度为99.09 MPa,电阻率为1.01×10-5Ω·m.
关键词:
族组成
,
2D-C/C复合材料
,
抗弯强度
,
电阻率
宋永忠
,
樊桢
,
李兴超
,
冯志海
,
王俊山
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160315.011
抗氧化涂层技术是解决碳/碳复合材料高温抗氧化性的最有效技术途径之一。为了提高材料在1800℃以上的高温抗氧化性能,首次采用包埋法、涂刷法和等离子喷涂法在碳/碳复合材料表面制备出 SiC/MoSi2/ZrO2梯度抗氧化涂层体系。采用 SEM/EDS、结合力和粗糙度测试对涂层表面及断面形貌进行微观分析,利用等离子风洞对整个涂层体系进行氧化试验。结果表明：基体、过渡层和高温抗氧化层之间结合力良好,高温抗氧化层厚度均匀、结构致密。经等离子风洞氧化600 s后,涂层表面温度达到1850℃,氧化质量失重速率仅为3.15×10-6 g/(cm2·s)。表明 SiC/MOSi2/ZrO2梯度抗氧化涂层体系在1800℃以上的高温环境下具有很好的抗氧化性能。
关键词:
碳/碳复合材料
,
等离子喷涂
,
抗氧化涂层
,
高温抗氧化
,
烧蚀性能
樊桢
,
余立琼
,
李炜
,
孔清
,
王晓东
,
冯志海
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.05.07
高导热碳/碳复合材料具有轻质、高导热、高模量、低热胀以及传统碳/碳复合材料的高温高强度等优异性能,已成为当前复合材料研究的热点,在航天航空、电子科技、核工业等领域具有广阔的应用前景.本文依据构建的典型结构碳/碳复合材料热导率模型,定量分析了重点结构参数对碳/碳复合材料热导率的影响,并据此开展了高导热碳/碳复合材料结构设计、调控、制备与表征研究,制备出室温导热方向热导率分别达到700,400和350 W/m·K以上单向、二维和三维高导热碳/碳复合材料.
关键词:
高导热
,
碳/碳复合材料
,
设计
,
制备
,
表征
