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文檔簡(jiǎn)介
1、碳碳復(fù)合材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事、航天、航空等領(lǐng)域,其具有低密度、高溫穩(wěn)定性、低熱膨脹系數(shù)、耐燒蝕、能夠承受高溫、冷熱等極端環(huán)境的考驗(yàn)等一系列優(yōu)良的性能,使其成為未來(lái)最有前途的熱防護(hù)材料。因此,在航空、航天、民用等許多領(lǐng)域都在研究碳碳復(fù)合材料,克服其缺點(diǎn)。
本論文主要借鑒碳碳復(fù)合材料的制備工藝路線與合成原理,舍棄碳碳復(fù)合材料具有的較高的密度,從輕質(zhì)和易于基體改性出發(fā),制備出多孔的碳纖維骨架,制備的碳纖維骨架的密度是0.20g/c
2、m3,最大壓縮強(qiáng)度具有各項(xiàng)異性,分別為0.94Mpa和3.01Mpa。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行本論文的下一步工作。
本課題借鑒碳碳復(fù)合材料的抗氧化方法,采取基體改性的方法,選用先驅(qū)體裂解工藝,在碳纖維骨架中引入陶瓷先驅(qū)體,增強(qiáng)碳纖維骨架的高溫抗氧化能力和碳纖維骨架的強(qiáng)度。本課題選取SiOC陶瓷先驅(qū)體和ZrB2陶瓷先驅(qū)體作為改性,通過(guò)控制浸漬裂解陶瓷先驅(qū)體的次數(shù)和浸漬裂解不同陶瓷先驅(qū)體的先后順序,得到不同組分含量的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
3、r> 碳纖維骨架經(jīng)過(guò)浸漬裂解陶瓷先驅(qū)體得到的多個(gè)組分的復(fù)合材料中,代表性的材料主要有:Cf/SiOC復(fù)合材料(碳纖維骨架浸漬裂解3次SiOC陶瓷先驅(qū)體),Cf/ZrB2復(fù)合材料(碳纖維骨架浸漬裂解2次ZrB2陶瓷先驅(qū)體), Cf/SiOC-ZrB2復(fù)合材料(Cf/SiOC復(fù)合材料浸漬裂解2次ZrB2陶瓷先驅(qū)體), Cf/ZrB2-SiOC復(fù)合材料(Cf/ZrB2復(fù)合材料浸漬裂解2次SiOC陶瓷先驅(qū)體),對(duì)代表性的材料進(jìn)行性能研究,結(jié)果
4、表明Cf/SiOC-ZrB2復(fù)合材料(碳纖維骨架在先進(jìn)行3次浸漬裂解SiOC陶瓷先驅(qū)體,再進(jìn)行浸漬裂解2次ZrB2陶瓷先驅(qū)體)的綜合性能比較優(yōu)秀,其最大壓縮強(qiáng)度達(dá)到了2.58MPa和5.48Mpa,比碳纖維骨架增長(zhǎng)了174%和82%,同時(shí)其密度只有0.62g/cm3。
選取綜合性能較好的復(fù)合材料進(jìn)行靜態(tài)氧化實(shí)驗(yàn),靜態(tài)氧化溫度是800℃,碳纖維骨架在0.5h后已經(jīng)氧化完全,而Cf/SiOC-ZrB2復(fù)合材料(碳纖維骨架先進(jìn)行3次
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