熊翔
,
汤中华
,
张红波
,
熊杰
,
浦继强
中国有色金属学报
采用定向流动热梯度CVI工艺,以丙烯作炭源气,以针刺炭纤维整体毡作预制体分别研究了加氢气和氮气作载气对C/C复合材料密度和热解炭结构分布的影响.结果表明,载气对热梯度CVI C/C材料密度和热解炭结构沿径向分布的均匀性有重要影响.当其它工艺条件相同时,经过400 h的沉积,采用N2作载气时所得炭盘的平均体密度为1.54 g/cm3,炭盘密度沿径向分布的偏差△ρ为0.24 g/cm3,在炭盘的外侧易形成SL结构热解炭;而采用H2作载气时,可以得到平均体密度为1.67 g/cm3、热解炭结构分布高度均匀的全RL结构PyC基C/C复合材料,且炭盘密度沿径向分布的偏差△ρ仅为0.11 g/cm3,密度分布均匀性提高一倍以上.不管是采用N2还是H2作载气,炭盘的密度沿周向分布都十分均匀(△ρ≤0.02 g/cm3),且炭盘的较低密度部位均位于中间偏内侧.
关键词:
C/C复合材料
,
化学气相渗透
,
载气
,
热解炭
熊杰
,
邹志强
,
汤中华
,
张红波
,
熊翔
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.06.015
在1000℃,0.5 kPa丙烯分压条件下,以N2、H2为载气和无载气情况下于热梯度CVI炉中制备了C/C复合材料,研究了载气特别是氢气对材料基体热解炭显微结构的影响.通过偏光显微镜测定材料不同区域CVI热解炭的消光角,分析热解炭显微结构在试样中的分布规律.结果表明: N2在CVI过程中充当惰性角色,不影响热解炭的显微结构; H2可以调节热解炭沉积时的微环境气氛,更有利于得到粗糙层结构热解炭.试样增密延长炭源气滞留时间,引起带状结构热解炭中显微结构的突变.借助氢气作为载气,可以实现对C/C复合材料中热解炭显微结构的更优控制.
关键词:
热梯度CVI
,
C/C复合材料
,
热解炭
,
显微结构
房冲
,
王雅雷
,
熊翔
,
汤中华
,
陈招科
,
孙威
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160126.001
为分析碳源在化学气相渗透过程中的沉积机制,以碳纤维针刺整体毡为预制体,添加丙烯(C3H6)的天然气混合气体为碳源,研究了碳源组成对C/C复合材料致密化及热解炭结构的影响.结果表明:相比于以天然气为碳源,以添加了适当比例C3 H6的天然气为碳源,可有效提高C/C复合材料的致密化速率及密度分布均匀性;同时,有利于生成高织构的热解炭.最优条件(9vol％ C3H6)下沉积100 h后,C/C复合材料的密度和径向密度偏差分别为1.40 g/cm3和0.04 g/cm3,热解炭为均一的粗糙层结构,石墨化度高;而以天然气作碳源时,密度和径向密度偏差分别为1.17 g/cm3和0.07 g/cm3,热解炭为二元带状结构,石墨化度较低;当C3 H6比例增加到17vol％时,其密度和径向密度偏差分别为1.28 g/cm3和0.10 g/cm3,密度及密度分布均匀性较最优条件下制备的复合材料明显降低.
关键词:
混合碳源
,
C/C复合材料
,
化学气相渗透
,
密度分布均匀性
,
显微结构
汤中华
,
张海坡
,
邹志强
中国有色金属学报
以炭纤维整体毡为预制体, 采用热梯度CVI工艺制备了两种不同结构基体炭的C/C材料, 即RL结构和SL结构材料.采用光学金相仪, X射线衍射仪, 硬度计, 激光导热仪等设备研究了沉积态和热处理态C/C材料的显微结构及热物理性能.对比研究了两种结构材料的力学性能及摩擦摩损性能.结果表明: 当密度超过一定值后, 密度对C/C材料的力学性能和摩擦性能的影响远不如CVD炭结构的影响大; 不管是沉积态还是热处理态, RL结构材料的刹车性能曲线明显优于SL结构材料的刹车性能曲线, 这意味着CVD炭的微观结构不同是造成C/C材料摩擦性能差异的根本原因.
关键词:
预制体
,
热梯度CVI
,
C/C材料
,
摩擦磨损性能
