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热处理温度对高导热3DC/C复合材料性能的影响 被引量：2
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作者 阮家苗 李红 +3 位作者 姚彧敏 杨敏 任慕苏 孙晋良 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期128-134,共7页
通过化学气相渗透和前驱体浸渍裂解复合工艺对三向碳纤维织物进行致密化,获得密度为1.95 g/cm^(3)的高导热3D C/C复合材料。利用SEM,XRD,导热系数测试,线膨胀系数测试和三点弯曲实验,研究2350,2550,2850℃不同热处理温度对3D C/C复合材... 通过化学气相渗透和前驱体浸渍裂解复合工艺对三向碳纤维织物进行致密化,获得密度为1.95 g/cm^(3)的高导热3D C/C复合材料。利用SEM,XRD,导热系数测试,线膨胀系数测试和三点弯曲实验,研究2350,2550,2850℃不同热处理温度对3D C/C复合材料微观形貌、结构、导热系数、线膨胀系数和弯曲性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,中间相沥青基碳纤维石墨片层结构更加明显,均匀包裹在碳纤维周围的热解碳片层排列的有序度提高,且片层之间排列更加致密;3D C/C复合材料的石墨化度和导热系数提高;在测试温度250~1400℃区间,线膨胀系数随着测试温度的升高略微增大,不同热处理温度后的3D C/C复合材料线膨胀系数均在-1×10^(-6)~2×10^(-6)℃^(-1),表现出良好的“零膨胀性”。此外,当热处理温度升高,3D C/C复合材料的碳纤维与基体的结合减弱,导致材料的弯曲强度和弯曲模量降低,2850℃高温热处理后的材料弯曲断裂面出现大量长纤维拔出,总体来说,3种不同热处理温度后的断裂均表现出“假塑性”断裂特征。 展开更多
关键词 3D C/C复合材料 热处理温度 微观形貌 导热系数 弯曲性能
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高导热C/C复合材料的微观结构与力学性能 被引量：1
2
作者 刘正启 李红 +4 位作者 阮家苗 姚彧敏 杨敏 任慕苏 孙晋良 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期435-440,507,共7页
采用中间相沥青基碳纤维(MPCF)与中间相沥青热模压后,通过化学气相渗透和前驱体浸渍裂解致密化,制备得到单向(1D)、两向正交(2D)密度为1.97 g/cm^(3)的高导热C/C复合材料。基体碳包括中间相沥青碳(MPC)、热解碳(PyC)与树脂碳。通过扫描... 采用中间相沥青基碳纤维(MPCF)与中间相沥青热模压后,通过化学气相渗透和前驱体浸渍裂解致密化,制备得到单向(1D)、两向正交(2D)密度为1.97 g/cm^(3)的高导热C/C复合材料。基体碳包括中间相沥青碳(MPC)、热解碳(PyC)与树脂碳。通过扫描电子显微镜(SEM)进行微观结构表征,采用纳米压痕技术与三点弯曲方法进行力学性能表征,分析探究高导热C/C复合材料的微观结构及其对微观结构与力学性能的影响。结果表明,MPCF为内辐射外洋葱的混合型结构,MPCF内辐射结构与MPC的石墨微晶取向度较高,MPCF外洋葱结构与PyC的石墨微晶取向度较低;石墨微晶取向度越高,弹性模量越低。MPC、PyC及MPCF之间构筑了多层次的界面结构;1D-C/C、2D-C/C的弯曲强度分别为240.77和143.12 MPa,多层次的界面结构在弯曲破坏中能有效改变裂纹扩展路径而减缓裂纹扩展,使材料的韧性得到提高,弯曲断裂模式表现为“假塑性”断裂。 展开更多
关键词 高导热 C/C复合材料 中间相沥青 微观结构 力学性能
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