C/SiC復(fù)合材料不僅具有低密度、低熱膨脹系數(shù)、高強(qiáng)度、高熱導(dǎo)率,還具有較高的高溫抗氧化性能,在高超聲速飛行器、導(dǎo)彈鼻錐、衛(wèi)星熱防護(hù)系統(tǒng)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。隨著宇航科技的快速發(fā)展,這些領(lǐng)域?qū)ζ鋵?dǎo)熱性能也提出來越來越高的要求。本文將首次應(yīng)用一種新型的高導(dǎo)熱炭材料—石墨膜為導(dǎo)熱增強(qiáng)材料,制備高導(dǎo)熱的C/SiC復(fù)合材料,以滿足這種要求。本文以高導(dǎo)熱石墨膜、中間相瀝青基炭纖維、聚碳硅烷等為原料采用先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備了高導(dǎo)熱C/SiC復(fù)合材料,通過對先驅(qū)體聚碳硅烷的結(jié)構(gòu)及其在高溫裂解過程中的演變過程等研究,確定了高導(dǎo)熱C/SiC復(fù)合材料的浸漬、熱模壓、裂解等工藝。采用阿基米德法、三點(diǎn)彎曲法分別計(jì)算、測量了復(fù)合材料的密度和彎曲強(qiáng)度,利用XRD、SEM對復(fù)合材料的物料組成、微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征和分析,同時(shí)通過四探針電阻率測試儀、激光導(dǎo)熱儀對復(fù)合材料的電阻率、熱傳導(dǎo)率進(jìn)行了表征分析,同時(shí)探究了浸漬-裂解周期、裂解溫度、纖維含量對高導(dǎo)熱C/SiC復(fù)合材料各項(xiàng)性能的影響。研究結(jié)果表明:1)隨著浸漬-裂解周期的增加,復(fù)合材料內(nèi)的孔隙逐漸被填充、微裂紋等缺陷慢慢減少,使得復(fù)合材料的密度與彎曲強(qiáng)... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１測密度裝置圖??Ｆｉｇ．２－１?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｅｔ－ｕｐ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｅｎｓｉｔｙ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ??試樣的開孔隙率由下面的公式計(jì)算：??

?長大，向晶態(tài)Ｓｉｃ轉(zhuǎn)變，ＰＣＳ最終剩余的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大概在６３％。??圖３－４為ＰＣＳ從室溫到裂解轉(zhuǎn)化過程中分子結(jié)構(gòu)的演變過程［４２］。??Ｈ＞ｃ，?Ｗｃ?＜?ｘ?Ｘ??ｈ—乂Ｊ心ｃＳｉ??＿／ｃ＼Ｈ?卜／、八八，??ＨＨ?丄７?—?／?＞八／?ＶＣＶＣ＞??Ｈ?Ｃ’〉Ｃ＇??Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｓｉｌａｎｅ?Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ?ＳｉＣ?Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ＳｉＣ??圖３－４?ＰＣＳ裂解過程中結(jié)構(gòu)變化示意圖??Ｆｉｇ．３－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｃｈａｎｇｅｓ?ｏｆ?ＰＣＳ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐｒｏｇｒｅｓｓ?ｏｆ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??圖３－５為高溫裂解過程中各溫度區(qū)間ＰＣＳ向ＳｉＣ轉(zhuǎn)變的過程及揮發(fā)的大致??成分，其裂解過程和機(jī)理較為復(fù)雜，主要經(jīng)歷以下這么幾個(gè)階段［４３，４７，４８］：??Ｈ２，ＣＨ４??ＣＯ??ＰＣ?產(chǎn)??主要?Ｈ?氣１產(chǎn)?？?／＼??ｓ?■?ｆ?＼７?＼?７?ｖ??溫度ｆＣ＞??轉(zhuǎn)化?０?２００?４００?６００一￣￣８００?１０００?１２００?１４００?１５００?？Ｃ??過程??ｐｃｓ，Ｍ＞?文聯(lián)?向圮機(jī)?增密階段?／？＊ｓｉｃ??子蒸發(fā)?Ｐ／ｒ段?轉(zhuǎn)化?ｐｓｉｃ?晶體長人??圖３－５?ＰＣＳ裂解過程中的逸出組分??Ｆｉｇ．?３－５?Ｔｈｅ?ｅｓｃａｐｉｎｇ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｏｆ?ＰＣＳ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐｒｏｇｒｅｓｓ?ｏｆ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??（１?）?２５－５５０°Ｃ：主要發(fā)生脫氫縮合使得ＰＣＳ變成不溶不熔且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較高的聚??合物

?長大，向晶態(tài)Ｓｉｃ轉(zhuǎn)變，ＰＣＳ最終剩余的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大概在６３％。??圖３－４為ＰＣＳ從室溫到裂解轉(zhuǎn)化過程中分子結(jié)構(gòu)的演變過程［４２］。??Ｈ＞ｃ，?Ｗｃ?＜?ｘ?Ｘ??ｈ—乂Ｊ心ｃＳｉ??＿／ｃ＼Ｈ?卜／、八八，??ＨＨ?丄７?—?／?＞八／?ＶＣＶＣ＞??Ｈ?Ｃ’〉Ｃ＇??Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｓｉｌａｎｅ?Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ?ＳｉＣ?Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ＳｉＣ??圖３－４?ＰＣＳ裂解過程中結(jié)構(gòu)變化示意圖??Ｆｉｇ．３－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｃｈａｎｇｅｓ?ｏｆ?ＰＣＳ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐｒｏｇｒｅｓｓ?ｏｆ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??圖３－５為高溫裂解過程中各溫度區(qū)間ＰＣＳ向ＳｉＣ轉(zhuǎn)變的過程及揮發(fā)的大致??成分，其裂解過程和機(jī)理較為復(fù)雜，主要經(jīng)歷以下這么幾個(gè)階段［４３，４７，４８］：??Ｈ２，ＣＨ４??ＣＯ??ＰＣ?產(chǎn)??主要?Ｈ?氣１產(chǎn)?？?／＼??ｓ?■?ｆ?＼７?＼?７?ｖ??溫度ｆＣ＞??轉(zhuǎn)化?０?２００?４００?６００一￣￣８００?１０００?１２００?１４００?１５００?？Ｃ??過程??ｐｃｓ，Ｍ＞?文聯(lián)?向圮機(jī)?增密階段?／？＊ｓｉｃ??子蒸發(fā)?Ｐ／ｒ段?轉(zhuǎn)化?ｐｓｉｃ?晶體長人??圖３－５?ＰＣＳ裂解過程中的逸出組分??Ｆｉｇ．?３－５?Ｔｈｅ?ｅｓｃａｐｉｎｇ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｏｆ?ＰＣＳ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐｒｏｇｒｅｓｓ?ｏｆ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??（１?）?２５－５５０°Ｃ：主要發(fā)生脫氫縮合使得ＰＣＳ變成不溶不熔且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較高的聚??合物

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：2973768