單向C-C復(fù)合材料制備工藝優(yōu)化及其層間力學(xué)性能.pdf

1、單向C/C復(fù)合材料作為功能材料在沿炭纖維方向具有高取向、高導(dǎo)熱特性，但是其層間力學(xué)性能差，纖維與基體結(jié)合差，制造加工周期長，造成了其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。如何設(shè)計(jì)工藝，縮短制備周期，以期制備得到高界面結(jié)合性能，高石墨化度、力學(xué)性能較好的單向C/C復(fù)合材料具有重要的意義。
　　 本文采用低溫?zé)崮汗に嚍橹苽涔に嚕芯苛四汗に?、炭化工藝參?shù)對單向C/C復(fù)合材料的影響，以及利用X-射線衍射(XRD)和差示掃描量熱法(DSC)對單

2、向C/C復(fù)合材料的石墨化度進(jìn)行了表征，分析了在900℃內(nèi)單向C/C復(fù)合材料的石墨化度對吸收峰的影響。并通過對單向C/C復(fù)合材料層間拉力強(qiáng)度的表征，研究了材料的層間結(jié)合性能。
　　 在單向C/C復(fù)合材料的制備過程中得出最優(yōu)模壓工藝參數(shù)：350℃到550℃升溫8-10h，同時(shí)在450℃加壓44MPa，模壓終溫550℃，模壓制品炭纖維含量為60％，厚度為18mm。模壓制品再經(jīng)過炭化、等靜壓浸漬、石墨化得到致密的石墨化單向C/C復(fù)合材料

3、。采用X-射線衍射(XRD)對單向C/C復(fù)合材料的石墨化度進(jìn)行了表征，結(jié)果表明中間相瀝青基炭纖維與中間相瀝青復(fù)合材料的石墨化度明顯高于PAN基炭纖維復(fù)合材料，同時(shí)石墨化的P25/MP的石墨化度達(dá)到82.56％。而石墨化度越大，其材料的石墨結(jié)構(gòu)越完整，在900℃內(nèi)，材料在DSC曲線上放熱峰的峰值和熱焓越大。通過對材料層間力學(xué)性能的表征，表明PAN基炭纖維復(fù)合材料的層間拉力強(qiáng)度(ILTS)受纖維含量、前驅(qū)體種類、添加劑、炭纖維表面處理等的影