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
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
郭伟明
,
肖汉宁
,
田荣一安
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.01.008
用热重法研究了二维炭/炭(2D-C/C)复合材料的等温氧化,提出了氧化动力学模型,用SEM观察了样品不同氧化程度的微观形貌,并探讨了材料的等温氧化机理.氧化分2个阶段: 线性氧化阶段,氧化失重率小于约65%,氧化速率处于稳定状态;非线性氧化阶段,氧化失重率约大于65%,氧化速率急剧减小.Arrhenius曲线由折点在800～850 ℃之间的2条直线组成.线性氧化阶段,活化能分别为217.2 kJ/mol和157.0 kJ/mol;非线性氧化阶段,反应级数分别为0.55和0.65,活化能分别为219.3 kJ/mol和182.0 kJ/mol.通过实验验证,氧化动力学模型可以较好地预测材料的恒温氧化.氧化从炭纤维与基体炭的界面开始,基体氧化快于纤维,氧化后期主要是纤维的氧化.在750～800 ℃,氧化为化学反应控制;在850～905 ℃,氧化由化学反应和气体扩散共同控制,但非线性氧化阶段气体扩散对氧化的贡献小于线性氧化阶段.
关键词:
2D-C/C复合材料
,
等温氧化
,
动力学模型
,
活化能
