中間相瀝青基2D-C-C復合材料制備及性能研究.pdf

1、C/C（炭/炭）復合材料具有優(yōu)異的摩擦性能、傳導性能及機械性能。在過去數(shù)十年，在航空、航天、化工、機械、生物材料等諸多領域的應用受到廣泛的關注，有著比較廣闊的應用前景。
　　 實驗選用廣泛應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、中間相瀝青的預氧化處理，采用低溫-熱模壓及碳化工藝制得2D-C/C復合材料。
　　 本文研究了制備2D-C/C復合

2、材料的最佳模壓工藝，以制備出界面結合良好，不發(fā)生分層缺陷的2D-C/C復合材料。其次，對2D（二維）碳纖維進行表面涂層處理，以進一步增強2D碳纖維與基體炭中間相瀝青的結合能力。最后，對中間相瀝青進行預氧化處理來制備2D-C/C復合材料，減少2D-C/C復合材料中的微裂紋。
　　 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預制體纖維/基體界面結合良好。實驗中對2D碳纖維進行表面涂層處理，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。研究結果表明:2D碳纖維表面中溫-甲苯涂層處理使預制體的密度由0.950g/cm3提高至1.391 g/cm3，由SEM圖觀察得出經(jīng)過中溫-甲苯涂層處理的預制體致密、基本無孔洞和裂紋、纖維/基體界面明顯增強。將中間相瀝青預氧化處理后制備2D-C/C復合材料，得出140℃預氧化中間相瀝青制備