以不同溫度熱處理纖維為增強(qiáng)體,以酚醛樹脂為碳基體先驅(qū)體,利用先驅(qū)體浸漬裂解(PIP)工藝制備碳纖維增強(qiáng)碳基(C/C)復(fù)合材料。微觀形貌觀察發(fā)現(xiàn)纖維熱處理能夠改變C/C多孔體(經(jīng)過一次裂解后)的孔隙尺寸和分布模式。力學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn),隨著熱處理溫度提高,C/C復(fù)合材料的力學(xué)性能不斷提高,對(duì)纖維進(jìn)行1200℃熱處理后,C/C彎曲強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度分別提高了1.58倍和1.21倍,同時(shí)失效模式由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榧偎苄詳嗔��？寡趸阅苎芯堪l(fā)現(xiàn),600℃熱處理纖維增強(qiáng)材料的抗氧化性能提升,而更高溫度的纖維熱處理導(dǎo)致材料抗氧化性能下降。C/C復(fù)合材料性能變化的主要原因是熱處理降低纖維表面的反應(yīng)活性,使得C/C獲得結(jié)合適宜的纖維/基體界面。

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【部分圖文】：

采用平紋編織的T300碳纖維(0/90°編織，日本東麗公司生產(chǎn))，將原始纖維布裁剪為模具大小尺寸后置于高溫石墨爐中，然后高溫爐加熱至設(shè)定溫度后在氮?dú)夥諊３?0min進(jìn)行熱處理，熱處理溫度分別為600、1200和1500℃，保溫結(jié)束后隨爐冷卻取出纖維布，將這些纖維布在酚醛樹脂溶....

利用萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，采用三點(diǎn)彎曲法分別對(duì)復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。圖2所示為三點(diǎn)彎曲測(cè)試的樣品示意圖和受力分析。圖2(a)中P為試樣所受載荷，L為跨距，b為試樣寬度，d為試樣厚度。取1/4樣品進(jìn)行受力分析(見圖2(b))，其中?為最大彎曲應(yīng)力，?為最大層間剪切應(yīng)力....

圖3所示為致密化前后材料的孔隙率變化�？梢钥吹浇�(jīng)過第一次PIP工藝后，未處理纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的孔隙率為15.4%。而經(jīng)600℃熱處理后，孔隙率略有下降(13.3%)，更高溫度的熱處理明顯導(dǎo)致材料的孔隙率增大，1500℃熱處理纖維增強(qiáng)材料的孔隙率為24.3%，是未處理纖維增強(qiáng)材料的....

圖4所示為不同溫度熱處理纖維增強(qiáng)復(fù)合材料經(jīng)1次和6次PIP致密化后的微觀形貌，觀察發(fā)現(xiàn)熱處理溫度對(duì)材料微觀形貌產(chǎn)生了顯著影響。由圖4(a)可以看出，600℃熱處理纖維增強(qiáng)材料經(jīng)過1次PIP后，在經(jīng)向纖維束內(nèi)分布著很多規(guī)則的貫穿裂紋，同時(shí)緯向纖維束和經(jīng)向纖維束的界面處分布著脫層裂紋....

本文編號(hào)：4010493