多孔C_f/C復(fù)合材料由于具有比強(qiáng)度高、低熱膨脹系數(shù)、零濕膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn),有利于制造未來(lái)的超穩(wěn)定和高負(fù)載結(jié)構(gòu),在航空航天領(lǐng)域?qū)⒂芯薮蟮膽?yīng)用價(jià)值。C_f/C-SiC復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、高耐磨性、耐高溫、抗氧化等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航空航天中運(yùn)輸系統(tǒng)的熱防護(hù)結(jié)構(gòu),剎車系統(tǒng)等領(lǐng)域。本文采用新型造孔方法制備了多孔C_f/C復(fù)合材料和C_f/C-SiC復(fù)合材料,研究了多孔C_f/C復(fù)合材料造孔劑制備工藝,預(yù)制體孔徑、中心孔距對(duì)多孔C_f/C復(fù)合材料的影響及C_f/C-SiC復(fù)合材料的物相組成,組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能。研究結(jié)果如下:（1）以新型造孔方法制備多孔預(yù)制體,可減少碳纖維的損傷,保持碳纖維的完整性。預(yù)制體中填充造孔劑后通過(guò)水浴加熱的方式可將浸漬的石蠟完全去除,去除石蠟后造孔劑在碳纖維預(yù)制體中仍可完整保存。預(yù)制體致密化后,用HF可腐蝕濾除造孔劑,制得多孔C_f/C復(fù)合材料;（2）造孔劑中水玻璃與石英砂比例為1:1,2000目石英砂為20%... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三種結(jié)構(gòu)熱解碳偏光顯微照片[29,30]

碩士學(xué)位論文15孔劑的熔融軟化溫度；超聲波清洗機(jī)用于超聲清洗試樣。具體設(shè)備如下表2.3所示。圖2.1TG-CVI裝置示意圖表2.3試驗(yàn)設(shè)備設(shè)備名稱型號(hào)廠家超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備RJCPU-25S鄭州日佳電源加熱設(shè)備有限公司恒溫水浴加鍋DF-101S上海秋佐科技有限公司真空高溫?zé)Y(jié)爐ZT-18-22上海晨華科技股份有限公司箱式電阻爐SX-G18123天津中環(huán)電爐股份有限公司超聲波清洗機(jī)KQ3200B陜西凱得力公司2.2材料的制備2.2.1多孔預(yù)制體的制備基于新型造孔方法制備多孔Cf/C復(fù)合材料和Cf/C-SiC復(fù)合材料，多孔預(yù)制體的處理方法至關(guān)重要。首先將石蠟置于燒杯中，在80℃的水浴中加熱，將石蠟融化成液體。然后將環(huán)形預(yù)制體放入液體石蠟中，浸泡30分鐘后取出預(yù)制體，使浸漬過(guò)的石蠟?zāi)�，這樣可使預(yù)制體保持其形狀，如圖2.2所示。一對(duì)多孔模板被用來(lái)幫助針刺浸蠟預(yù)制體形成針刺孔道，確�？椎来怪鼻揖鶆�。將浸蠟預(yù)制體放入一對(duì)多孔模板中間，使模板孔道上下對(duì)齊并固定，然后在浸蠟預(yù)制體中，在模板孔道位置，選好針的直徑進(jìn)行針刺打孔，形成單向整齊排列的孔道，從而制得多孔預(yù)制體。當(dāng)針穿過(guò)浸蠟預(yù)制體時(shí)，預(yù)制體中的石蠟被針擠壓形成孔道，而原來(lái)位于孔道位置的碳纖維被重新分布在孔道附近。因此靠這種方式制備多孔預(yù)制體，預(yù)制體中的碳纖維將會(huì)受到最小的損傷，可以保持預(yù)制體的完整性，如圖2.2中右下角所示。2.2.2造孔劑的制備本試驗(yàn)開(kāi)發(fā)了新型造孔劑，用于填充單向孔道多孔預(yù)制體，制備多孔Cf/C復(fù)

多孔Cf/C復(fù)合材料制備工藝流程示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多孔碳材料的研究進(jìn)展[J]. 王同洲,王鴻.  中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2019(05)
[2]碳/碳復(fù)合材料在再入彈頭上的應(yīng)用研究[J]. 王德文,渠聚鑫,孟東容.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]碳纖維研究及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 唐佳,陳玉祥.  化工設(shè)計(jì)通訊. 2017(10)
[4]碳/碳復(fù)合材料在直拉單晶硅生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 黃旭光,楊運(yùn)忠,彭豪豪,董彥萌.  物理通報(bào). 2016(06)
[5]Microstructure and Mechanical Properties of Multilayertextured 2D Carbon/Carbon Composites[J]. Yan Jia,Kezhi Li,Shouyang Zhang,Lei Li,Junjie Ren.  Journal of Materials Science & Technology. 2014(12)
[6]瀝青浸漬炭化C/C復(fù)合材料密度及孔隙分布[J]. 周紹建,黃劍,吳書(shū)鋒,嵇阿琳,張智.  宇航材料工藝. 2014(06)
[7]碳纖維預(yù)制體的初始A/V值對(duì)化學(xué)氣相滲透動(dòng)力學(xué)和熱解碳結(jié)構(gòu)的影響（英文）[J]. 張偉剛,Huettinger K J.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2013(11)
[8]碳碳復(fù)合材料在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用與研究[J]. 梁仁和,文武.  中國(guó)科技投資. 2013(20)
[9]多孔碳材料的制備[J]. 吳雪艷,王開(kāi)學(xué),陳接勝.  化學(xué)進(jìn)展. 2012(Z1)
[10]空氣氧化處理的中間相瀝青基炭/炭復(fù)合材料的組織和彎曲性能[J]. 李海亮,李賀軍,盧錦花,李克智,姚棟嘉,吳恒.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2011(02)

博士論文
[1]炭泡沫及C/C-炭泡沫組合材料的制備與性能研究[D]. 王斌.西北工業(yè)大學(xué) 2014
[2]用定向流動(dòng)熱梯度CVI工藝制備航空剎車用C/C復(fù)合材料的研究[D]. 湯中華.中南大學(xué) 2003
[3]熱解炭微觀結(jié)構(gòu)對(duì)C/C復(fù)合材料性能影響的研究[D]. 廖寄喬.中南大學(xué) 2003

碩士論文
[1]C/C-SiC復(fù)合材料的PIP工藝改進(jìn)及性能[D]. 王鵬.東北大學(xué) 2015
[2]真空壓力浸漬制備碳/碳復(fù)合材料預(yù)制體[D]. 盧通.大連理工大學(xué) 2015
[3]C/C-SiC復(fù)合材料的制備及力學(xué)與摩擦性能研究[D]. 曾志偉.中南大學(xué) 2013
[4]泡沫炭的結(jié)構(gòu)控制及其應(yīng)用探索[D]. 張翠翠.華東理工大學(xué) 2011
[5]汽車制動(dòng)用C/C-SiC復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 吳慶軍.中南大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3051968