中间相沥青基炭/炭复合材料的制备及性能研究
发布时间：2021-07-05 20:35
本文以空间应用的高导热系数的炭/炭（C/C）复合材料为背景,以中间相沥青作为基体前驱体,整体预氧毡作为增强体,采用化学气相沉积（CVD）与液相浸渍-炭化联合致密化工艺制备了C/C复合材料,对其进行了力学、热学性能以及微观结构分析,重点研究了不同中间相沥青前驱体对C/C复合材料结构和热物理性能的影响,以期制备出较高导热的C/C复合材料,基于尽量弱化增强体影响的原因,采用纤维含量较低的整体毡作为预制体。研究获得了如下主要结果:1)基体炭的种类、结构及其含量对C/C复合材料的力学与热学性能影响很大,通过选取基体前驱体与致密化工艺,可调控复合材料的理化性能。对密度为0.90g/cm3的CVD坯体进行沥青浸渍-炭化增密,在经过5个周期的常压浸渍-炭化与3个周期的高压浸渍-炭化,高温煤沥青基C/C复合材料密度达到1.70 g/cm3,弯曲强度为40.3MPa,常温径向热导率为99 W/（m·K）。而达到相同的密度,两种中间相沥青基C/C复合材料的致密化周期均减少了一次常压-浸渍炭化与一次高压浸渍-炭化,其中煤系中间相沥青基C/C复合材料的弯曲强度为19....
【文章来源】：航天动力技术研究院陕西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中间相沥青分子的蜘蛛网模型
流线广域 FD 长度>60，10<宽度<50广域 D 直径>60原料和制备方法的不同导致中间相沥青的结构与性质差异较大，图1-3给出了3种不同沥青原料制得的中间相沥青分子的典型结构模型[40]。图1-3 炭质中间相的典型分子模型其中煤系中间相沥青分子接近圆盘状，且支链和侧链较少且短；石油系中间相沥青分子一般具有较多的支链或侧链，但其平面度较差；而萘系中间相沥青，其分子形状为棒状。
合材料的孔隙率；样干燥后的质量(g)；和试样在空气中的质量(g)，又称湿重；和试样在水中的质量(g)，又称浮重。测试时先在 100℃下烘干。浮重和湿重测量时先采用真空空浸渍浆料类似，将试样置于真空干燥皿中水的上空，抽真0min。然后将试样浸入水中，继续抽真空 20min 后，取出浮重。将试样取出，用湿毛巾擦掉试样表面的水分，称其学性能测试能见图 2-3，每组试样为 5 个，计算公式见 2-3、2-4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳源组成对化学气相渗透C/C复合材料致密化及热解炭结构的影响[J]. 房冲,王雅雷,熊翔,汤中华,陈招科,孙威. 复合材料学报. 2016(11)
[2]C/C复合材料不同基体炭的微观结构[J]. 刘皓,李克智. 材料工程. 2016(07)
[3]炭/炭复合材料热解炭基体微观结构转变动力学[J]. 黄清波,张丹,白瑞成,李爱军,孙晋良. 新型炭材料. 2016(02)
[4]炭基体种类对炭/炭复合材料内耗行为的影响（英文）[J]. 杨威,罗瑞盈,侯振华,张铀,商海东,郝名扬. 新型炭材料. 2016(02)
[5]丙烷CVI工艺热解炭沉积非均相反应动力学模拟[J]. 汤哲鹏,徐伟,李爱军,张中伟,白瑞成,王俊山,任慕苏. 新型炭材料. 2016(01)
[6]抗烧蚀C/C复合材料研究进展[J]. 付前刚,张佳平,李贺军. 新型炭材料. 2015(02)
[7]基于基斯勒尔法中间相沥青的流变性质（英文）[J]. 金鸣林,程洁羚,王连星,金双玲,张睿. 新型炭材料. 2015(02)
[8]应用纳米压痕法测试炭/炭复合材料中树脂炭及热解炭的力学性能[J]. 王凯杰,刘勇琼,廖英强,郑金煌. 炭素. 2015 (01)
[9]炭/炭复合材料用浸渍剂煤沥青研究进展[J]. 葛松庚,刘建军,嵇阿琳,吴书锋. 炭素. 2014 (01)
[10]低密度炭/炭保温材料导热性能的影响因素[J]. 邵海成,刘桂武,乔冠军,肖志超,赵大明,彭志刚,侯卫权,苏君明. 材料科学与工程学报. 2013(05)
硕士论文
[1]天然气/氢气等温CVI法制备C/C复合材料的工艺研究[D]. 黄群.中南大学 2014
本文编号：3266781
【文章来源】：航天动力技术研究院陕西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中间相沥青分子的蜘蛛网模型
流线广域 FD 长度>60，10<宽度<50广域 D 直径>60原料和制备方法的不同导致中间相沥青的结构与性质差异较大，图1-3给出了3种不同沥青原料制得的中间相沥青分子的典型结构模型[40]。图1-3 炭质中间相的典型分子模型其中煤系中间相沥青分子接近圆盘状，且支链和侧链较少且短；石油系中间相沥青分子一般具有较多的支链或侧链，但其平面度较差；而萘系中间相沥青，其分子形状为棒状。
合材料的孔隙率；样干燥后的质量(g)；和试样在空气中的质量(g)，又称湿重；和试样在水中的质量(g)，又称浮重。测试时先在 100℃下烘干。浮重和湿重测量时先采用真空空浸渍浆料类似，将试样置于真空干燥皿中水的上空，抽真0min。然后将试样浸入水中，继续抽真空 20min 后，取出浮重。将试样取出，用湿毛巾擦掉试样表面的水分，称其学性能测试能见图 2-3，每组试样为 5 个，计算公式见 2-3、2-4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳源组成对化学气相渗透C/C复合材料致密化及热解炭结构的影响[J]. 房冲,王雅雷,熊翔,汤中华,陈招科,孙威. 复合材料学报. 2016(11)
[2]C/C复合材料不同基体炭的微观结构[J]. 刘皓,李克智. 材料工程. 2016(07)
[3]炭/炭复合材料热解炭基体微观结构转变动力学[J]. 黄清波,张丹,白瑞成,李爱军,孙晋良. 新型炭材料. 2016(02)
[4]炭基体种类对炭/炭复合材料内耗行为的影响（英文）[J]. 杨威,罗瑞盈,侯振华,张铀,商海东,郝名扬. 新型炭材料. 2016(02)
[5]丙烷CVI工艺热解炭沉积非均相反应动力学模拟[J]. 汤哲鹏,徐伟,李爱军,张中伟,白瑞成,王俊山,任慕苏. 新型炭材料. 2016(01)
[6]抗烧蚀C/C复合材料研究进展[J]. 付前刚,张佳平,李贺军. 新型炭材料. 2015(02)
[7]基于基斯勒尔法中间相沥青的流变性质（英文）[J]. 金鸣林,程洁羚,王连星,金双玲,张睿. 新型炭材料. 2015(02)
[8]应用纳米压痕法测试炭/炭复合材料中树脂炭及热解炭的力学性能[J]. 王凯杰,刘勇琼,廖英强,郑金煌. 炭素. 2015 (01)
[9]炭/炭复合材料用浸渍剂煤沥青研究进展[J]. 葛松庚,刘建军,嵇阿琳,吴书锋. 炭素. 2014 (01)
[10]低密度炭/炭保温材料导热性能的影响因素[J]. 邵海成,刘桂武,乔冠军,肖志超,赵大明,彭志刚,侯卫权,苏君明. 材料科学与工程学报. 2013(05)
硕士论文
[1]天然气/氢气等温CVI法制备C/C复合材料的工艺研究[D]. 黄群.中南大学 2014
本文编号：3266781
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3266781.html
