西北工业大学基础研究基金(W018109)
- 作品数：7 被引量：30H指数：3
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- 正丙醇ICVI制备C/C复合材料的组织结构及力学性能被引量：3
- 2011年
- 以正丙醇为前驱体,N2为载气和稀释气体,采用等温化学气相渗透(ICVI)工艺,沉积温度为1050、1100、1150℃,压力为6kPa,对初始密度为0.43g/cm3的2D针刺炭毡进行致密化,沉积96h制备出表观密度分别为1.64、1.68和1.69/cm3的C/C复合材料.考察了密度随沉积时间的变化规律,利用三点弯曲测试了材料的弯曲强度,采用偏光显微镜、扫描电子显微镜观察了材料的组织结构和断口形貌.结果表明:以正丙醇为前驱体,采用ICVI工艺在1050和1150℃下制备的试样组织为高织构和中织构的混合组织,1100℃制备的试样基体组织为均一的高织构,其弯曲强度可达199.24MPa.在本实验条件下,并未发现正丙醇中的氧元素在高温下对炭纤维的腐蚀作用,正丙醇可以作为前驱体制备高性能C/C复合材料.
- 刘志成张守阳李贺军李伟
- 关键词：C/C复合材料正丙醇ICVI
- 乙醇热解制备C/C复合材料工艺及组织结构研究
- 2010年
- 以整体碳毡为预制体,无水乙醇为前躯体,N2做为载气和稀释气,在负压条件下,沉积温度为1050~1200°C,采用压力梯度ICVI工艺制备出C/C复合材料制品,采用偏光显微镜、扫描电镜、透射电镜分析材料的组织结构和断口形貌,利用三点弯曲测定了材料的弯曲强度.结果表明：制备的C/C复合材料基体组织结构在1050°C条件下为中织构与高织构并存的组织,当沉积温度上升为1100~1200°C时,热解碳为均一的高织构组织.制备试样的弯曲破坏应力应变曲线及断口形貌分析表明：断裂特征受热解碳与基体界面结合强弱的影响,弯曲断口以纤维断裂、纤维拔出为主,材料具有假塑性断裂特征,并且随着沉积温度的提高,热解碳基体与纤维的界面结合逐渐增强,断裂方式由假塑性断裂向脆性断裂逐渐转变.
- 李伟张守阳颜夏峰李贺军李克智
- 关键词：C/C复合材料乙醇
- 正丁醇等温CVI工艺制备C/C复合材料被引量：2
- 2010年
- 以正丁醇为前躯体,N2为载气和稀释气,以2D炭毡为预制体,在负压和沉积温度为1 150℃的实验条件下,采用等温化学气相渗透(ICVI)工艺制备出C/C复合材料制品,讨论了沉积时间与密度的变化规律以及预制体内部密度分布规律。利用三点弯曲测定了材料的弯曲强度,采用偏光显微镜、扫描电镜观察了材料的组织结构和断口形貌。结果表明,试样的组织结构以具有靠近纤维部分为中织构热解炭组织,外部为高织构热解炭组织特征,断裂方式为假塑性断裂,并且具有优异的力学性能。研究表明丁醇中氧元素的存在并未在高温下对炭纤维产生腐蚀破坏作用,正丁醇可以作为前躯体中的一种组分用于CVI工艺热解制备高性能C/C复合材料。
- 李伟张守阳李贺军任俊杰刘志成
- 关键词：C/C复合材料正丁醇ICVI热解炭
- 二甲苯热解制备C/C复合材料的组织结构及力学行为研究被引量：3
- 2011年
- 采用薄膜沸腾化学气相渗透技术,950~1 150℃下热解二甲苯对二维针刺炭毡致密化,30~35 h内制备出平均密度达1.72~1.74 g/cm3的C/C复合材料。采用排水法测量材料的密度,三点弯曲法测试材料的力学性能,偏光显微镜、扫描电子显微镜研究热解炭基体的组织结构和弯曲试样的断口形貌。结果表明,沉积温度为950℃时,热解炭在材料的轴向及径向呈现出从粗糙层（RL）向光滑层（SL）结构转变的趋势;在1 050℃和1 150℃条件下沉积的热解炭均为RL结构,且沉积温度为1 050℃时材料的密度分布较为均匀;当沉积温度由950℃升高至1 150℃时,C/C复合材料的弯曲强度从158.9 MPa降低到133.6 MPa,断裂方式也由脆性断裂转变为假塑性断裂。
- 邓海亮李克智李贺军曹伟锋李鑫郭领军
- 关键词：C/C复合材料致密化
- 轴棒法编织C/C复合材料的热物理及烧蚀性能被引量：14
- 2011年
- 采用轴棒法编织三维四向炭纤维预制体,经高压沥青浸渍炭化致密化工艺(HIPIC)制得高密度4D C/C复合材料,研究了材料轴向的热物理性能、抗烧蚀性能,并分析了材料的烧蚀机理。结果表明,轴棒法编织C/C复合材料轴向的热扩散率随着温度的升高而降低,比定压热容随温度的升高而增大,热导率随温度的升高缓慢下降,且材料的热物理性能在高温时趋于稳定;材料轴向具有较低的热膨胀系数,热膨胀系数随温度的升高而增大,在较低温度时具有负热膨胀行为;材料轴向具有较优异的抗烧蚀性能,经120 s氧-乙炔烧蚀后的质量烧蚀率和线烧蚀率分别为2.04×10-3g.s-1和3.92×10-3mm.s-1,烧蚀过程主要受热化学烧蚀和机械剥蚀共同作用。
- 曹翠微李照谦李贺军李克智付前刚
- 关键词：C/C复合材料热导率热膨胀系数烧蚀性能
- 轴棒法编织三维四向C/C复合材料压缩及弯曲性能被引量：6
- 2011年
- 通过对轴棒法编织三维四向C/C复合材料进行压缩、弯曲实验,观测了材料在不同载荷下的应力-应变曲线以及压缩性能和弯曲性能数据,采用扫描电镜对断面形貌进行分析,并研究了材料的破坏机理。结果表明,轴棒法编织三维四向C/C复合材料具有良好的力学性能,编织结构对复合材料性能有较大影响,材料的轴向压缩强度大于径向,但轴向弯曲性能低于径向;材料的压缩破坏均以压溃的形式破坏,具有韧性断裂的特征,弯曲破坏表现为剪切破坏或分层破坏,并伴随有少量纤维拔出。
- 曹翠微李照谦李贺军李克智张守阳
- 关键词：C/C复合材料微观结构
- 一种三维四向碳/碳复合材料的微观结构与力学性能被引量：5
- 2010年
- 采用轴棒法编织三维四向碳纤维预制体。经高压沥青浸渍碳化致密化工艺(HIPIC)处理后,该预制体被制成高密度三维四向碳/碳(C/C)复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)对其微观结构和断面形貌进行分析;采用拉伸、压缩和三点弯曲等试验方法对其力学性能进行测试。结果表明:轴棒法编织的三维四向C/C复合材料致密均匀,力学性能良好;断口的扫描电子显微镜图片表明复合材料的破坏方式以假塑性断裂为主。
- 曹翠微李贺军李照谦王杰
- 关键词：三维四向微观结构力学性能
