C-C復(fù)合材料基體的納米改性研究.pdf

1、本文采用納米炭和納米片狀石墨粒子改性炭/炭復(fù)合材料的基體，分析了納米粒子分散與穩(wěn)定化原理，采用特定的分散與穩(wěn)定化工藝，納米石墨與炭粉被均勻地分散在酚醛樹脂與瀝青基體中，達(dá)到納米級的分散狀態(tài)。制備了三種含納米粒子的炭基體：納米炭/酚醛炭基體、納米石墨強(qiáng)化的瀝青/酚醛炭基體、納米石墨/瀝青炭基體。采用TG/TGA方法，研究了納米石墨對炭基體先驅(qū)體的后固化、熱解特性的影響，結(jié)果表明，加入納米石墨后，提高了基體的完全固化溫度，納米石墨改性酚醛/

2、瀝青體系的熱解起始溫度、峰值溫度與終止溫度均達(dá)到最高，納米石墨能有效降低瀝青基體的熱解溫度，同時能有效降低瀝青基體、瀝青/酚醛基體的熱解反應(yīng)活化能。含納米石墨的瀝青的熱解活化能E=25．75kJ/mol。利用掃描電子顯微鏡(SEM)和X-Ray衍射，分析了片狀納米石墨的微觀形貌。結(jié)果表明，隨炭化溫度的不同，片狀納米石墨對樹脂炭及樹脂炭與瀝青炭復(fù)合結(jié)構(gòu)影響較小。900℃炭化后，含片狀納米石墨的瀝青炭基體的石墨化度很高，樹脂炭中孔洞較多，片

3、狀納米石墨在瀝青炭及樹脂炭與瀝青炭復(fù)合基體中呈現(xiàn)無規(guī)整排列。研究了含納米粒子的炭基體的基本性能。結(jié)果表明：納米粒子能有效降低酚醛樹脂基的炭化收縮率，納米石墨增強(qiáng)的瀝青炭基體的線收縮率基本在6﹪以下；納米粒子能有效提高炭基體的壓縮性能與彎曲性能，納米石墨強(qiáng)化的酚醛、瀝青炭基體的抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)到60MPa；密度1.43g/cm<'3>為納米石墨增強(qiáng)的瀝青炭基體的等離子線燒蝕率與1.76g/cm<'3>的氈基炭/炭復(fù)合材料的等離子線燒蝕率接