炭/炭復(fù)合材料性能開發(fā)具有重要的意義。本文采用纖維狀粘土與纖維素水熱制備粘土/炭復(fù)合材料,將制備的粘土/炭復(fù)合材料作為添加劑摻雜引入炭/炭復(fù)合材料中,以此達到提升炭/炭復(fù)合材料力學(xué)性能和抗氧化性能的目的。主要研究內(nèi)容如下：（1）以纖維素和凹凸棒石為原料,水熱制備凹凸棒石/炭（PG/C）納米復(fù)合材料。采用浸漬-碳化工藝在炭/炭復(fù)合材料中引入PG/C作為添加劑,一步熱壓對材料最終成型,原位獲得炭/炭-陶瓷/炭復(fù)合材料。研究了添加PG/C對C/C力學(xué)性能和抗氧化性能的影響。結(jié)果表明：PG/C在熱壓過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轭B輝石陶瓷/炭,陶瓷/炭通過“填充”、“橋聯(lián)”起增強作用,陶瓷表面負載納米炭層有效避免了陶瓷與基體炭間弱結(jié)合的產(chǎn)生,進一步促進了力學(xué)性能的提高,使得炭/炭復(fù)合材料抗彎強度提升了34～45%,彎曲模量提升了27～42%。同時陶瓷/炭在基體中的原位生成一定程度上減緩了氧化過程,提高了材料的抗氧化性,1000℃熱重分析條件下質(zhì)量損失降低12～18%。（2）采用纖維狀海泡石和管狀埃洛石與纖維素水熱分別制備海泡石/炭和埃洛石/炭復(fù)合材料,并以此作為添加劑熱壓制備炭/炭-陶瓷/炭復(fù)合材料,研究材料力... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．３凹凸棒石／炭鍛燒處理前后的透射掃描圖??Ｆｉｇ?３．３?ＴＥＭ?ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?ＰＧ／Ｃ?ａｎｄ?ｓｉｎｔｅｒｅｄ?ＰＧ／Ｃ??

Ｆｉｇ?３．４?ｃｅｒａｍｉｃ／ｃａｒｂｏｎ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?ｈｏｔ?ｐｒｅｓｓｉｎｇ?ｏｆ?ＰＧ／Ｃ??３．３．２炭／炭－陶瓷／炭（凹凸椿石基）復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征??圖３．５為無添加劑的炭／炭復(fù)合材料低倍和高倍掃面電子顯微鏡照片。（ａ）圖??為低倍下顯微鏡的炭／炭復(fù)合材料的橫截面圖，圖中可Ｗ看出基體前驅(qū)體灑青浸??潰效果良好，基體炭均勻密實地包裹著增強纖維，但圖中依然有部分裂紋。由于??漸青在熱處理過程中先后發(fā)生熱分解和熱縮聚反應(yīng)，此過程中產(chǎn)生大量Ｈ２、??ＣＨ４、Ｈ２０等氣體，氣體未溢出或溢出路徑形成了基體中孔洞和部分裂痕缺陷ｔｓｓｉ，??從（ｂ）、（Ｃ）中可Ｗ較明顯地觀察到該類缺陷的存在。觀察（ｂ）、（Ｃ）圖也可Ｗ??看出纖維單絲之間的孔隙中填滿了中間相漸青，基本上將纖維緊密地粘結(jié)與一??體，但由于上述缺陷的產(chǎn)生Ｗ及漸青基體自身的熱收縮現(xiàn)象，纖維與基體之間的??結(jié)合界面并不連續(xù)（如圖３．５中箭頭處），有微裂痕的存在，達些微裂痕使得纖??維與基體之間的結(jié)合強度較差

顧?＾８１?Ｉ??（ａ）?Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ?ｏｆ?ｃｅｒａｍｉｃ／ｃａｒｂｏｎ?（ｂ）?ＳＥＭ?ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ?ｏｆ?ｃｅｒａｍｉｃ／ｃａｒｂｏｎ?（ｃ）?ＥＤＳ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ??圖３．４熱壓凹凸棒石／炭制備的陶瓷／炭復(fù)合材料??Ｆｉｇ?３．４?ｃｅｒａｍｉｃ／ｃａｒｂｏｎ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?ｈｏｔ?ｐｒｅｓｓｉｎｇ?ｏｆ?ＰＧ／Ｃ??３．３．２炭／炭－陶瓷／炭（凹凸椿石基）復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征??圖３．５為無添加劑的炭／炭復(fù)合材料低倍和高倍掃面電子顯微鏡照片。（ａ）圖??為低倍下顯微鏡的炭／炭復(fù)合材料的橫截面圖，圖中可Ｗ看出基體前驅(qū)體灑青浸??潰效果良好，基體炭均勻密實地包裹著增強纖維，但圖中依然有部分裂紋。由于??漸青在熱處理過程中先后發(fā)生熱分解和熱縮聚反應(yīng)，此過程中產(chǎn)生大量Ｈ２、??ＣＨ４、Ｈ２０等氣體，氣體未溢出或溢出路徑形成了基體中孔洞和部分裂痕缺陷ｔｓｓｉ，??從（ｂ）、（Ｃ）中可Ｗ較明顯地觀察到該類缺陷的存在。觀察（ｂ）、（Ｃ）圖也可Ｗ??看出纖維單絲之間的孔隙中填滿了中間相漸青，基本上將纖維緊密地粘結(jié)與一??體，但由于上述缺陷的產(chǎn)生Ｗ及漸青基體自身的熱收縮現(xiàn)象，纖維與基體之間的??結(jié)合界面并不連續(xù)（如圖３．５中箭頭處），有微裂痕的存在，達些微裂痕使得纖??維與基體之間的結(jié)合強度較差

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]炭/炭復(fù)合材料的力學(xué)性能及其斷裂機理的研究[D]. 吳鳳秋.中南大學(xué) 2002



本文編號：3527192