中間相瀝青基2D-C-C復(fù)合材料制備及性能研究.pdf

1、C/C（炭/炭）復(fù)合材料具有優(yōu)異的摩擦性能、傳導(dǎo)性能及機(jī)械性能。在過去數(shù)十年，在航空、航天、化工、機(jī)械、生物材料等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用受到廣泛的關(guān)注，有著比較廣闊的應(yīng)用前景。
　　 實驗選用廣泛應(yīng)用的且價格較適宜的PAN基碳纖維(T800，6K)和具有擇優(yōu)取向的各向異性AR中間相瀝青為原材料，經(jīng)過碳纖維的表面處理、中間相瀝青的預(yù)氧化處理，采用低溫-熱模壓及碳化工藝制得2D-C/C復(fù)合材料。
　　 本文研究了制備2D-C/C復(fù)合

2、材料的最佳模壓工藝，以制備出界面結(jié)合良好，不發(fā)生分層缺陷的2D-C/C復(fù)合材料。其次，對2D（二維）碳纖維進(jìn)行表面涂層處理，以進(jìn)一步增強(qiáng)2D碳纖維與基體炭中間相瀝青的結(jié)合能力。最后，對中間相瀝青進(jìn)行預(yù)氧化處理來制備2D-C/C復(fù)合材料，減少2D-C/C復(fù)合材料中的微裂紋。
　　 實驗得出低溫-熱模壓工藝制備2D-C/C復(fù)合材料時采用半封閉法在390-410℃下加入活塞，模壓壓力為20MPa，碳纖維含量在45～60％之間適宜，由此

3、制備的2D-C/C預(yù)制體纖維/基體界面結(jié)合良好。實驗中對2D碳纖維進(jìn)行表面涂層處理，配制不同瀝青溶液浸泡2D碳纖維，使2D碳纖維表面均勻涂覆一層瀝青。研究結(jié)果表明:2D碳纖維表面中溫-甲苯涂層處理使預(yù)制體的密度由0.950g/cm3提高至1.391 g/cm3，由SEM圖觀察得出經(jīng)過中溫-甲苯涂層處理的預(yù)制體致密、基本無孔洞和裂紋、纖維/基體界面明顯增強(qiáng)。將中間相瀝青預(yù)氧化處理后制備2D-C/C復(fù)合材料，得出140℃預(yù)氧化中間相瀝青制備