碳纳米管改性碳/碳复合材料组织及性能研究
发布时间：2021-03-14 03:38
碳/碳（C/C）复合材料因其优异的性能已从单一的烧蚀热防护材料发展成为既是热防护材料又是结构材料的双功能复合材料,被广泛地应用于航空航天领域。但在C/C复合材料制备过程中,热解碳基体易产生环形裂纹,且与碳纤维结合不佳,这些问题影响了C/C复合材料的综合性能。在碳纤维预制体中嫁接CNTs可以增强纤维/基体结合和加固热解碳基体,提高C/C复合材料的性能,但目前多采用原位生长法制备CNTs/碳纤维多尺度预制体,该方法存在成本偏高、工艺复杂及损伤碳纤维等问题。本文采用电泳沉积法实现了在碳纤维预制体中均匀嫁接CNTs,该方法对碳纤维无损伤且成本较低,并可大大缩短CNTs-碳纤维多尺度预制体的制备时间。研究了CNTs含量对C/C复合材料致密化速率、热解碳微观结构、氧化性能及层间剪切性能方面的影响,得出的主要结论如下:研究了电泳时间对CNTs沉积的影响。改变电泳时间可以控制CNTs在碳毡中的沉积量,随着电泳时间的增加,预制体中CNTs的含量增加。电泳时间为60s时,CNTs在碳毡表面和内部均能实现均匀分布。分析了不同含量CNTs改性C/C复合材料的致密化过程。CNTs的引入能提高C/C复合材料的致密...
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三维编织件纱线交织情况(a)二步法；(b)四步法Fig.1-2Theyarnweavingmethodsof3Dbraidedfabric(a)two-stepmethod;(b)four-stepmethod
碳材料的织态结构(a)乱层结构组织；(b)不同织构[28]
不同热解碳的PLM图片(a)HT；(b)MT；(c)LT；(D)ISOFig.1-4PLMimagesofpyrolyticcarbon(a)HT;(b)MT;(c)LT;(D)ISO
【参考文献】：
期刊论文
[1]Microstructure and flexural properties of carbon/carbon composite with in-situ grown carbon nanotube as secondary reinforcement[J]. Hai Zhang,Lingjun Guo,Qiang Song,Qiangang Fu,Hejun Li,Kezhi Li. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(02)
[2]炭素材料的应用现状及发展[J]. 黄先亮. 炭素技术. 2013(01)
[3]碳纳米管含量对炭炭复合材料组织及力学性能的影响(英文)[J]. 李克智,宋强,武立言,李贺军,弓巧娟. 无机化学学报. 2011(05)
[4]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[J]. 邓海亮,李克智,李贺军,曹伟锋,李鑫,郭领军. 固体火箭技术. 2011(02)
[5]定向碳纳米管/炭纳米复合材料形貌和显微结构[J]. 李志,巩前明,王野,吴建军,梁吉,黄启忠,熊翔,黄伯云. 新型炭材料. 2010(05)
[6]针刺炭纤维预制体的发展与应用[J]. 嵇阿琳,李贺军,崔红. 炭素技术. 2010(03)
[7]炭/炭复合材料人工髋关节磨损颗粒研究[J]. 张磊磊,胡涛,李贺军,卢锦花,沈学涛,曹伟锋,王斌. 无机材料学报. 2010(04)
[8]热处理温度对热解炭及炭/炭复合材料力学性能的影响[J]. 于守泉,张伟刚. 无机材料学报. 2010(03)
[9]先进复合材料在航空航天领域的研发与应用[J]. 沈军,谢怀勤. 材料科学与工艺. 2008(05)
[10]原位生长碳纳米管对炭/炭复合材料导热性能的影响[J]. 周建伟,廖寄乔,王占锋. 中国有色金属学报. 2008(03)
博士论文
[1]原位生长纳米纤维改性C/C复合材料的微观结构及性能研究[D]. 卢雪峰.中南大学 2012
[2]三维整体编织C/C复合材料预制体结构仿真与弹性性能预测[D]. 张美忠.西北工业大学 2006
本文编号：3081418
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三维编织件纱线交织情况(a)二步法；(b)四步法Fig.1-2Theyarnweavingmethodsof3Dbraidedfabric(a)two-stepmethod;(b)four-stepmethod
碳材料的织态结构(a)乱层结构组织；(b)不同织构[28]
不同热解碳的PLM图片(a)HT；(b)MT；(c)LT；(D)ISOFig.1-4PLMimagesofpyrolyticcarbon(a)HT;(b)MT;(c)LT;(D)ISO
【参考文献】：
期刊论文
[1]Microstructure and flexural properties of carbon/carbon composite with in-situ grown carbon nanotube as secondary reinforcement[J]. Hai Zhang,Lingjun Guo,Qiang Song,Qiangang Fu,Hejun Li,Kezhi Li. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(02)
[2]炭素材料的应用现状及发展[J]. 黄先亮. 炭素技术. 2013(01)
[3]碳纳米管含量对炭炭复合材料组织及力学性能的影响(英文)[J]. 李克智,宋强,武立言,李贺军,弓巧娟. 无机化学学报. 2011(05)
[4]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[J]. 邓海亮,李克智,李贺军,曹伟锋,李鑫,郭领军. 固体火箭技术. 2011(02)
[5]定向碳纳米管/炭纳米复合材料形貌和显微结构[J]. 李志,巩前明,王野,吴建军,梁吉,黄启忠,熊翔,黄伯云. 新型炭材料. 2010(05)
[6]针刺炭纤维预制体的发展与应用[J]. 嵇阿琳,李贺军,崔红. 炭素技术. 2010(03)
[7]炭/炭复合材料人工髋关节磨损颗粒研究[J]. 张磊磊,胡涛,李贺军,卢锦花,沈学涛,曹伟锋,王斌. 无机材料学报. 2010(04)
[8]热处理温度对热解炭及炭/炭复合材料力学性能的影响[J]. 于守泉,张伟刚. 无机材料学报. 2010(03)
[9]先进复合材料在航空航天领域的研发与应用[J]. 沈军,谢怀勤. 材料科学与工艺. 2008(05)
[10]原位生长碳纳米管对炭/炭复合材料导热性能的影响[J]. 周建伟,廖寄乔,王占锋. 中国有色金属学报. 2008(03)
博士论文
[1]原位生长纳米纤维改性C/C复合材料的微观结构及性能研究[D]. 卢雪峰.中南大学 2012
[2]三维整体编织C/C复合材料预制体结构仿真与弹性性能预测[D]. 张美忠.西北工业大学 2006
本文编号：3081418
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