碳素材料抗氧化防護及碳-碳復合料制備.pdf

1、碳素材料是以碳和石墨材料為主的一類非金屬固體材料，它主要包括碳素纖維類、碳素陽極類、石墨陽極類和特種石墨類等，具有輕量、良好的導電性、導熱性、耐腐蝕和耐熱性等，廣泛應用于航空、航天、電子、化工、核工業(yè)及體育器材等領(lǐng)域。然而該材料大約在400℃就開始氧化，從而極大的限制了其在氧化氣氛中的應用范圍。因此，為了充分發(fā)揮其優(yōu)異性能，碳素材料的抗氧化防護非常重要。C/C復合材料是以石墨纖維或碳為增強體，石墨或碳為基體復合而成的材料，具有低密度、良

2、好的抗燒蝕性能、優(yōu)異的耐摩擦性能和良好的生物相容性，廣泛應用于航空、航天和生物醫(yī)學等領(lǐng)域。
　　本課題采用化學轉(zhuǎn)化法在碳氈、復合氈和碳板表面制備BN涂層，研究不同溫度和浸涂-熱處理次數(shù)對BN涂層碳素材料抗氧化性能的影響，得出制備BN涂層的最佳工藝參數(shù)。
　　結(jié)果表明溫度為800℃、浸涂-熱處理次數(shù)為3次和保溫時間為2h是在三種碳素材料表面制備BN涂層的最佳工藝參數(shù);對三種涂層碳素材料的抗氧化性能進行測試后發(fā)現(xiàn)起始氧化溫度分別

3、為碳氈550℃、復合氈550℃和碳板500℃，而未涂層的三種碳素材料的起始氧化溫度分別為碳氈450℃、復合氈400℃和碳板400℃。通過對相同溫度和浸涂-熱處理次數(shù)下制備的三種涂層碳素材料的抗氧化性能進行測試后得出;碳氈的抗氧化性能最好，復合氈次之，碳板最差，這與基體材料的組織結(jié)構(gòu)和體密度有關(guān)。
　　采用化學氣相沉積法制備C/C復合材料，以碳板為預制體、氮氣為載氣和液化氣為碳源氣體，在真空條件下運用正交實驗法選擇沉積溫度、液化氣/