碳納米管改性碳/碳復(fù)合材料組織及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-14 03:38
碳/碳(C/C)復(fù)合材料因其優(yōu)異的性能已從單一的燒蝕熱防護(hù)材料發(fā)展成為既是熱防護(hù)材料又是結(jié)構(gòu)材料的雙功能復(fù)合材料,被廣泛地應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。但在C/C復(fù)合材料制備過(guò)程中,熱解碳基體易產(chǎn)生環(huán)形裂紋,且與碳纖維結(jié)合不佳,這些問(wèn)題影響了C/C復(fù)合材料的綜合性能。在碳纖維預(yù)制體中嫁接CNTs可以增強(qiáng)纖維/基體結(jié)合和加固熱解碳基體,提高C/C復(fù)合材料的性能,但目前多采用原位生長(zhǎng)法制備CNTs/碳纖維多尺度預(yù)制體,該方法存在成本偏高、工藝復(fù)雜及損傷碳纖維等問(wèn)題。本文采用電泳沉積法實(shí)現(xiàn)了在碳纖維預(yù)制體中均勻嫁接CNTs,該方法對(duì)碳纖維無(wú)損傷且成本較低,并可大大縮短CNTs-碳纖維多尺度預(yù)制體的制備時(shí)間。研究了CNTs含量對(duì)C/C復(fù)合材料致密化速率、熱解碳微觀結(jié)構(gòu)、氧化性能及層間剪切性能方面的影響,得出的主要結(jié)論如下:研究了電泳時(shí)間對(duì)CNTs沉積的影響。改變電泳時(shí)間可以控制CNTs在碳?xì)种械某练e量,隨著電泳時(shí)間的增加,預(yù)制體中CNTs的含量增加。電泳時(shí)間為60s時(shí),CNTs在碳?xì)直砻婧蛢?nèi)部均能實(shí)現(xiàn)均勻分布。分析了不同含量CNTs改性C/C復(fù)合材料的致密化過(guò)程。CNTs的引入能提高C/C復(fù)合材料的致密...
【文章來(lái)源】:西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三維編織件紗線交織情況(a)二步法;(b)四步法Fig.1-2Theyarnweavingmethodsof3Dbraidedfabric(a)two-stepmethod;(b)four-stepmethod
碳材料的織態(tài)結(jié)構(gòu)(a)亂層結(jié)構(gòu)組織;(b)不同織構(gòu)[28]
不同熱解碳的PLM圖片(a)HT;(b)MT;(c)LT;(D)ISOFig.1-4PLMimagesofpyrolyticcarbon(a)HT;(b)MT;(c)LT;(D)ISO
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[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]炭素材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 黃先亮. 炭素技術(shù). 2013(01)
[3]碳納米管含量對(duì)炭炭復(fù)合材料組織及力學(xué)性能的影響(英文)[J]. 李克智,宋強(qiáng),武立言,李賀軍,弓巧娟. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[4]二甲苯熱解制備C/C復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)行為研究[J]. 鄧海亮,李克智,李賀軍,曹偉鋒,李鑫,郭領(lǐng)軍. 固體火箭技術(shù). 2011(02)
[5]定向碳納米管/炭納米復(fù)合材料形貌和顯微結(jié)構(gòu)[J]. 李志,鞏前明,王野,吳建軍,梁吉,黃啟忠,熊翔,黃伯云. 新型炭材料. 2010(05)
[6]針刺炭纖維預(yù)制體的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 嵇阿琳,李賀軍,崔紅. 炭素技術(shù). 2010(03)
[7]炭/炭復(fù)合材料人工髖關(guān)節(jié)磨損顆粒研究[J]. 張磊磊,胡濤,李賀軍,盧錦花,沈?qū)W濤,曹偉鋒,王斌. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2010(04)
[8]熱處理溫度對(duì)熱解炭及炭/炭復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J]. 于守泉,張偉剛. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2010(03)
[9]先進(jìn)復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的研發(fā)與應(yīng)用[J]. 沈軍,謝懷勤. 材料科學(xué)與工藝. 2008(05)
[10]原位生長(zhǎng)碳納米管對(duì)炭/炭復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響[J]. 周建偉,廖寄喬,王占鋒. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2008(03)
博士論文
[1]原位生長(zhǎng)納米纖維改性C/C復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 盧雪峰.中南大學(xué) 2012
[2]三維整體編織C/C復(fù)合材料預(yù)制體結(jié)構(gòu)仿真與彈性性能預(yù)測(cè)[D]. 張美忠.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3081418
【文章來(lái)源】:西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三維編織件紗線交織情況(a)二步法;(b)四步法Fig.1-2Theyarnweavingmethodsof3Dbraidedfabric(a)two-stepmethod;(b)four-stepmethod
碳材料的織態(tài)結(jié)構(gòu)(a)亂層結(jié)構(gòu)組織;(b)不同織構(gòu)[28]
不同熱解碳的PLM圖片(a)HT;(b)MT;(c)LT;(D)ISOFig.1-4PLMimagesofpyrolyticcarbon(a)HT;(b)MT;(c)LT;(D)ISO
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[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]炭素材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 黃先亮. 炭素技術(shù). 2013(01)
[3]碳納米管含量對(duì)炭炭復(fù)合材料組織及力學(xué)性能的影響(英文)[J]. 李克智,宋強(qiáng),武立言,李賀軍,弓巧娟. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[4]二甲苯熱解制備C/C復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)行為研究[J]. 鄧海亮,李克智,李賀軍,曹偉鋒,李鑫,郭領(lǐng)軍. 固體火箭技術(shù). 2011(02)
[5]定向碳納米管/炭納米復(fù)合材料形貌和顯微結(jié)構(gòu)[J]. 李志,鞏前明,王野,吳建軍,梁吉,黃啟忠,熊翔,黃伯云. 新型炭材料. 2010(05)
[6]針刺炭纖維預(yù)制體的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 嵇阿琳,李賀軍,崔紅. 炭素技術(shù). 2010(03)
[7]炭/炭復(fù)合材料人工髖關(guān)節(jié)磨損顆粒研究[J]. 張磊磊,胡濤,李賀軍,盧錦花,沈?qū)W濤,曹偉鋒,王斌. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2010(04)
[8]熱處理溫度對(duì)熱解炭及炭/炭復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J]. 于守泉,張偉剛. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2010(03)
[9]先進(jìn)復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的研發(fā)與應(yīng)用[J]. 沈軍,謝懷勤. 材料科學(xué)與工藝. 2008(05)
[10]原位生長(zhǎng)碳納米管對(duì)炭/炭復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響[J]. 周建偉,廖寄喬,王占鋒. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2008(03)
博士論文
[1]原位生長(zhǎng)納米纖維改性C/C復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 盧雪峰.中南大學(xué) 2012
[2]三維整體編織C/C復(fù)合材料預(yù)制體結(jié)構(gòu)仿真與彈性性能預(yù)測(cè)[D]. 張美忠.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3081418
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