Preparation and Properties of Density Gradient Carbon/Carbon Composites
摘 要
采用强制流动热梯度化学气相渗透法在1000~1250℃制备了密度梯度碳/碳复合材料;借助三点弯曲试验和激光闪烁法测定了复合材料的弯曲性能与导热系数, 用偏光显微镜及扫描电子显微镜观察了基体热解碳的组织结构及断口形貌。结果表明:该复合材料上层的最大密度为1.65g·cm-3, 下层的最小密度为1.10g·cm-3, 具有明显的密度梯度;复合材料的密度越大, 抗弯强度越高;其导热系数也随密度的增加而增大;沉积温度是影响基体热解碳组织的主要因素, 高温有利于粗糙层热解碳的生成, 而低温有利于光滑层热解碳的生成。
Abstract
Density gradient carbon/carbon composites were infiltrated using forced flow thermal gradient chemical vapor infiltration in the range of 1000-1250 ℃. Flexural strength and thermal conductivity were determined by 3 point bending test and laser flashing method. Microstructure of deposited pyrolytic carbon and morphology of fracture surface were observed by polarized light microscopy and scanning electron microscopy. The results show that maximal density of upper part of the composites was 1.65g·cm-3, while miniumum density of bottom part was 1.10g·cm-3, and obvions density gradient was found. Flexural strength and coefficient of thermal conductivity increased with the increase of density of the composites. The deposition temperature had a great impact on the microstructure of the pyolytic carbon. A higher temperature was favourable for the formation of rough layer hydrocarbon, while a lower temperature was favourable for the formation of smooth layerhy drocarbon.
中图分类号 TB332
所属栏目
基金项目 国家自然科学基金资助项目(90716024);宝鸡文理学院重点科研项目(Zk065)
收稿日期 2010/7/28
修改稿日期 2011/3/26
网络出版日期
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备注陈强(1962-), 男, 陕西宝鸡人, 教授, 博士。
引用该论文: CHEN Qiang,ZHANG Shou-yang. Preparation and Properties of Density Gradient Carbon/Carbon Composites[J]. Materials for mechancial engineering, 2011, 35(8): 51~54
陈强,张守阳. 密度梯度碳/碳复合材料的制备及性能[J]. 机械工程材料, 2011, 35(8): 51~54
被引情况:
【1】刘华斌, "高导热碳材料研究进展",机械工程材料 37, 1-4(2013)
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参考文献
【1】李云凯, 王勇, 钟家湘.功能梯度材料[J].材料导报, 2002, 16 (10):9-11.
【2】邱克鹏, 张卫红.功能梯度材料结构拓扑优化设计研究[J].西北工业大学学报, 2010, 28(6):851-857.
【3】张国兵, 郭全贵, 刘朗, 等.B4C/C功能梯度材料制备及其性能研究[J].材料工程, 2007(12):58-61.
【4】黄剑锋, 李贺军, 熊信伯.炭/炭复合材料高温抗氧化涂层的研究进展[J].新型炭材料, 2005, 20(4):373-379.
【5】VAIDYARAMAN S, LACKEY W J, FREEMAN G B, et al.. Fabrication of carbon-carbon composites by forced flow-thermal gradient chemical vapor infiltration[J]. J Mater Res, 1995, 10(5):1469-1477.
【6】张守阳, 李贺军, 侯向辉.FCVI制备C/C复合材料工艺探索[J].材料研究学报, 2000, 14(4):424-430.
【7】周振中, 李铁虎, 艾艳玲, 等.催化化学气相渗透法制备C/C复合材料[J].新型炭材料, 2006, 21(1):43-47.
【8】陈强, 李贺军, 张守阳.脉冲FCVI制备炭/炭复合材料的微观结构及力学性能[J].新型炭材料, 2006, 21(2):132-138.
【2】邱克鹏, 张卫红.功能梯度材料结构拓扑优化设计研究[J].西北工业大学学报, 2010, 28(6):851-857.
【3】张国兵, 郭全贵, 刘朗, 等.B4C/C功能梯度材料制备及其性能研究[J].材料工程, 2007(12):58-61.
【4】黄剑锋, 李贺军, 熊信伯.炭/炭复合材料高温抗氧化涂层的研究进展[J].新型炭材料, 2005, 20(4):373-379.
【5】VAIDYARAMAN S, LACKEY W J, FREEMAN G B, et al.. Fabrication of carbon-carbon composites by forced flow-thermal gradient chemical vapor infiltration[J]. J Mater Res, 1995, 10(5):1469-1477.
【6】张守阳, 李贺军, 侯向辉.FCVI制备C/C复合材料工艺探索[J].材料研究学报, 2000, 14(4):424-430.
【7】周振中, 李铁虎, 艾艳玲, 等.催化化学气相渗透法制备C/C复合材料[J].新型炭材料, 2006, 21(1):43-47.
【8】陈强, 李贺军, 张守阳.脉冲FCVI制备炭/炭复合材料的微观结构及力学性能[J].新型炭材料, 2006, 21(2):132-138.
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