嵇阿琳
,
马伯信
,
霍肖旭
,
刘红林
,
曾晓梅
,
李义和
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2000.01.007
化学液气相沉积法(CLVD)是快速低成本制备C/C复合材料的一种新型工艺.通过叙述该工艺快速制备C/C复合材料的根本原因,并以1.5 mm/h的速度制备了炭布层叠2D C/C复合材料,同时对该材料进行了力学性能测试和金相分析.实验结果表明材料性能优越,说明该工艺是制备C/C复合材料的理想工艺.采用GC/MS质谱对煤油沉积回收物进行了成份分析,并对用CLVD法制备C/C复合材料的设备提出了一些改进建议.
关键词:
C/C复合材料
,
CLVD
,
金相分析
,
GC/MS
李崇俊
,
金志浩
,
郑金煌
,
马伯信
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2000.03.006
用两种经高温处理的碳纤维织物,以酚醛树脂作为基体先驱体,制备了二维C/C复合材料.通过扫描电镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)研究了两种碳纤维(TCF和JCF) 的表面状态,测试了C/C复合材料(TCC和JCC)的层间剪切强度、拉伸性能.SEM观察表明,TC F及J CF表面都有沟槽,但TCF横断面呈腰子形非圆形;XPS分析表明TCF表面含氧官能团数量多. 力学测试结果为:TCC层间剪切强度(ILSS)高于JCC,达到16.1 MPa;TCC拉伸强度、模量均高于JCC,而JCC断裂延伸率达1.1%,是TCC的3倍.拉伸断口SEM分析表明,TCC断口平整,无纤维拨出,呈脆断;JCC断口有纤维拨出,是纤维控制的多层基体断裂.
关键词:
碳纤维
,
表面状态
,
C/C复合材料
,
层间剪切强度
李崇俊
,
马伯信
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2007.02.003
采用黏胶丝基碳布进行了二维层板C/C复合材料研究.和PAN基碳布进行对比,分别从碳纤维微观结构、表面形貌、碳布物理性能、树脂基复合材料炭化过程残余热应力模拟、C/C复合材料力学和热物理性能表征等方面进行了对比分析和研究.结果表明,2 200℃处理的黏胶丝基碳纤维是非石墨化结构;纤维横断面呈腰子形,碳布纬向纱弯曲.黏胶丝基碳纤维的密度仅1.39g/cm3;拉伸模量很低,约50 GPa.炭化过程研究表明,黏胶丝基碳纤维轴向具有持续的正的线膨胀行为,在炭化初期与酚醛树脂的膨胀行为相一致;黏胶丝基碳布增强树脂基材料在800℃的面内自由热应变是PAN基材料的1/8;模拟的炭化过程热应力是PAN基材料的1/60.黏胶丝基C/C层板材料的层剪强度高于PAN基C/C复合材料,达到16.2 MPa;其拉伸强度为46.6 MPa,弯曲强度高达95.5 MPa,拉伸模量与弯曲模量基本一致,约10 GPa.黏胶丝基C/C复合材料在800℃的热导率是6.48 W/(m·K),与PAN基C/C复合材料非常接近;在800℃的线膨胀系数是2.18×10-6 /K,远高于PAN基C/C复合材料的-0.387×10-6 /K.总之,黏胶丝基碳纤维由于其表粗糙度大、碳布纬向纱弯曲、极低的拉伸模量、正的轴向线膨胀系数,因而C/C复合材料层剪强度高,成型工艺中热应力低,较PAN基碳纤维更适合于研制不分层的二维C/C复合材料.
关键词:
碳纤维
,
黏胶丝基碳纤维
,
C/C复合材料
,
炭化
,
层剪强度
张晓虎
,
霍肖旭
,
马伯信
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2000.01.005
介绍了一种新的C/C材料制备方法--快速化学液气相渗透致密法.利用该技术,采用碳毡作预制体,以两种液态低分子有机物作碳源前驱体,沉积时间在3 h内,沉积温度在900℃～1 100℃范围内可获得密度达1.74 g/cm3的C/C材料.碳纤维表面最大沉积速率可达64 μm/h,比传统的等温CVI沉积速率(0.1 μm/h～0.25 μm/h)提高了200倍以上,并初步分析了该技术快速致密多孔预制体的机理.
关键词:
C/C材料
,
化学液气相渗透
,
快速致密
,
液态前驱体
,
机理
张晓虎
,
霍肖旭
,
马伯信
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.1999.03.001
探索了一种的炭/炭制备方法-快速化学液气相渗透致密(CLVD),沉积时间3h内可获得密度达1.74g/cm3的炭/炭材料.预制体为环形炭毡制件(160mm×80mm×10mm),以液态低分子有机物(CYH和KEE)作炭源前躯体,将预制体浸泡在液体炭源前驱体中,利用辐射加热,在预制体范围内造成由内而外的温度梯度.研究表明,在900℃～1100℃沉积温度范围内,炭纤维表面最大沉积速率为64μm/h,比等温CVI的沉积速率 (0.1μm/h～0.25μm/h)快2个数量级以上.同时,分析并提出了该方法快速致密多孔预制体的机理.
关键词:
化学液气相渗透致密
,
液体炭源前驱体
,
温度梯度
,
快速致密
