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液相浸渍-碳化工艺技术的改进分析

   日期:2022-11-20     来源:复材网    浏览:3460    评论:0    
核心提示:高压工艺应用更普遍,这时沥青的碳化收率能达到90%以上。高压工艺常用设备是热等静压机(HIP),  (1)温度控制。这包括升温
 高压工艺应用更普遍,这时沥青的碳化收率能达到90%以上。高压工艺常用设备是热等静压机(HIP),
  (1)温度控制。这包括升温、降温及保温点的确定与升、降温速率的选择。
  (2)压力控制。这与HIP设备及所用浸渍剂有关,且应与温度曲线相匹配。
  (3)浸渍剂沥青的种类、牌号,对温度、压力的选择及终基体碳的细观结构有较大影响。
  作为液相浸渍-碳化工艺技术的改进,近出现了一种C/C复合材料快速致密化的新方法——RDT工艺.该工艺的主要过程是把碳纤维预制体浸入液态烃中,将整个系统加热至沸点,液态烃渗入到预制体内,从里向外沉积热解碳,可在很短时间内完成C/C复合材料的致密化。RDT工艺的原理是液态烃达到沸点后,不断气化,使预制体表面温度下降而芯部保持很高温度,从而实现预制体内液态烃从内向外的逐渐热解沉积。
  影响沥青基C/C复合材料显微组织的因素比较多,例如碳化压力、纤维表面状况、沥青预处理方式及杂质等。即使在同一个制件上,不同区域也有区别。一般情况下,在界面处石墨层状的方向平行于纤维轴向,离纤维越远,其排列越趋混乱.如果纤维表面预先采用CVD法覆盖一薄层(0.5Lm)热解碳,则浸渍沥青经过碳化后成为各向同性组织,这是由于碳纤维经CVD表面处理后降低了沥青的浸润能力。沥青的预氧化处理虽然提高了碳化收率,但由于处理后,沥青分子发生了交联反应,这时沥青再经过高温热解后形成的基体类似于玻璃态碳组织。在低倍显微镜下观察沥青基C/C复合材料的界面,碳纤维与沥青碳基体的连结似乎是连续的,但在高倍透射电镜下观察发现,沿界面方向存在许多不连续的微裂纹,这是由于在冷却过程中纤维和基体的热胀不一致引起的,所以沥青基C/C复合材料与CVD热解碳基相比,界面结合比较弱,以致其力学性能比较低,拉伸强度一般都在250MPa以下。改善界面结合状况,提高材料力学性能是沥青基C/C复合材料的发展方向。
 
 
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