徐林
,
杨文彬
,
陈铮
,
张寅
,
赵高文
,
冯志海
,
王俊山
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160126.003
为获得高性能热结构复合材料,以国产T300碳纤维为原料,通过碳布预浸料交替铺层热压及液相浸渍裂解工艺方法制备了一系列二维碳/碳复合材料,并对二维碳/碳复合材料的微观结构特征、力学性能及烧蚀性能进行了测试与分析.研究结果表明:碳布规格及制备工艺对二维碳/碳复合材料力学性能有较大影响,当碳布规格选用八枚缎纹、经过碳化预处理且高温处理温度达到2 300℃时,二维碳/碳复合材料表现出较好的综合性能,拉伸强度和层间剪切强度的最大值分别高达301MPa和12.4 MPa,达到了国际先进水平;在模拟典型服役环境考核状态下,制备的不同规格二维碳/碳复合材料的烧蚀性能基本相当,均未出现由于层间强度偏低而发生的烧蚀揭层现象,表现出较好的烧蚀均匀性和结构可靠性.
关键词:
碳/碳复合材料
,
界面结合强度
,
拉伸强度
,
层间剪切强度
,
烧蚀性能
张明瑜
,
黄东
,
苏哲安
,
黄启忠
,
李新涛
,
赵高文
功能材料
采用短纤维树脂模压＋液态聚合物浸渍/裂解＋原位反应的工艺制备了C/C-SiC复合材料,对其催化石墨化过程进行初步研究。首先分析＂炭硅反应＂工艺对石墨化度的影响,发现＂炭硅反应＂加强了硅对硼的活化作用,使炭材料的石墨化度从87.9%提高到97.3%;对制备样品的形貌分析及成分测试表明,石墨化过程伴随着＂炭硅反应＂,碳化硅在材料内部分布均匀;其次探讨了硼对石墨化的催化作用,C/C-SiC复合材料中硼酚醛树脂炭的质量分数从69.9%降低至46.3%时,石墨化度随之由91.6%降至70.4%;最后研究了硅对石墨化的影响,提出硅硼协同催化石墨化机理,当硅的添加量从0增至6.3%,石墨化度由78.1%提高至90.7%。
关键词:
C/C-SiC复合材料
,
石墨化
,
炭硅反应
,
原位反应
高晶
,
房学良
,
许正辉
,
王俊山
,
赵高文
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.05.013
以预氧丝网胎体积分数为35%、40%和45%针刺织物为坯体,经数次沥青浸渍/炭化、高温石墨化处理后制备C/C复合材料,测定并分析这三种材料的拉伸、压缩、弯曲和剪切强度;采用扫描电子显微镜对其断口形貌进行观察,研究预氧丝网胎体积分数对C/C复合材料力学性能的影响.结果表明:材料的z向力学性能(除了压缩强度)随着预氧丝网胎体积分数的增加呈单调递增关系,材料的xy向力学性能受预氧丝网胎体积分数影响较小. 扫描电镜观察显示:材料z向强度主要与针刺形成的轴向纤维束多少、分布等有关.
关键词:
针刺
,
C/C复合材料
,
预氧丝网胎体积分数
,
力学性能
李新涛
,
赵高文
,
许正辉
,
杨文彬
,
杨晓光
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.01.014
以缝合结构织物为预制体,采用化学气相沉积工艺制备了C/C复合材料.通过OM、PLM对其组织进行了分析.采用SEM观察了热处理前后试样的断口形貌.结果表明:该复合材料组织为粗糙层热解碳,主要沉积在纤维束内的小孔隙内;热解碳与纤维之间界面结合紧密,沉积态C/C复合材料表现为脆性断裂方式,断口较平整,主要为纤维束的断裂;热处理后纤维/基体界面结合变弱,有单根纤维的拔出,材料呈假塑性断裂方式.
关键词:
C/C复合材料
,
化学气相沉积
,
缝合
,
组织
,
热解碳
李秀涛
,
许正辉
,
王俊山
,
赵高文
,
杨晓光
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2007.06.025
利用场发射扫描电镜对难熔化合物掺杂C/C复合材料进行了原位三点弯曲测试,在线观测了裂纹的扩展模式和缺陷的演化规律,并结合OM、SEM和TEM所表征的微观结构,揭示了材料的断裂机理.结果表明:难熔化合物掺杂C/C复合材料的断裂以"弱界面断裂"为主,裂纹优先在基体碳、碳布层间及纤维束搭接处等薄弱环节中产生,成为材料的初始破坏面,随着载荷的增加,裂纹沿着薄弱界面进行扩展,形成贯穿性的大裂纹,并导致材料最终失效.
关键词:
C/C复合材料
,
微观结构
,
断裂机理
