編號：FTJS106539
篇名：高韌性炭/炭復(fù)合材料的制備及研究
作者：張澤 張明瑜 方婉嫻 徐平 曾晨 高瑩 蘇哲安 黃啟忠
關(guān)鍵詞： C/C復(fù)合材料 化學(xué)氣相滲透 層間滑動 斷裂模式 帶狀結(jié)構(gòu) 高韌性
機(jī)構(gòu)： 中南大學(xué)輕質(zhì)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京中材人工晶體研究院有限公司
摘要： C/C復(fù)合材料是一種高性能新型復(fù)合材料,但是脆性大、韌性差的缺點(diǎn)限制了其廣泛應(yīng)用。因此,本研究利用化學(xué)氣相滲透(CVI)法,設(shè)計(jì)并制備了三種C/C復(fù)合材料,基體炭分別為粗糙層、光滑層以及粗糙層/各向同性層帶狀結(jié)構(gòu)熱解炭,研究了C/C復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、沉積機(jī)理、斷裂行為和增韌機(jī)制。結(jié)果表明,三種C/C復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度分別為189.1、191.5、233.5 MPa。粗糙層和帶狀結(jié)構(gòu)炭基體的C/C復(fù)合材料為假塑性斷裂,而光滑層炭基體的C/C復(fù)合材料則是明顯的脆性斷裂。與粗糙層炭基體的C/C復(fù)合材料相比,帶狀結(jié)構(gòu)炭基體的C/C復(fù)合材料通過不同結(jié)構(gòu)熱解炭之間的界面滑動,使得應(yīng)變量增加了約70%,韌性得到了提升。因此,通過控制CVI工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)帶狀結(jié)構(gòu)熱解炭制備,可以有效優(yōu)化C/C復(fù)合材料的韌性。
