热解碳含量对碳/碳-聚酰亚胺复合材料性能的影响

摘要：

通过化学气相渗透和浸渍-固化成型工艺制备碳/碳-聚酰亚胺复合材料.首先采用化学气相渗透法对碳毡进行热解碳的沉积,制得热解碳含量分别在7.33％(质量分数,下同),14.55％,22.00％的多孔碳/碳坯体,再经过特定的浸渍-固化工艺,依次制得碳/碳-聚酰亚胺复合材料P1,P2,P3以及未添加热解碳的对照组P0.通过SEM、线膨胀系数测试和力学性能测试,探究不同热解碳含量对碳/碳-聚酰亚胺复合材料微观形貌结构、平均线膨胀系数以及力学性能的影响.结果表明:在20～300℃的温度区间,P0,P1,P2,P3的XY向平均线膨胀系数在(0.67～0.79)×10-6℃-1之间,四组XY向平均线膨胀系数基本相当.P1,P2,P3的Z向平均线膨胀系数较P0依次降低41.6％,41.8％,24.1％,热解碳显著降低了材料的Z向平均线膨胀系数.P0,P1,P2,P3的XY向压缩强度依次是243.91,244.73,216.65,210.79 MPa,Z向压缩强度依次是269.22,258.80,246.68,219.20 MPa,P1压缩强度与P0相当.P0,P1,P2,P3的Z向弯曲强度依次是92.77,77.11,80.71,86.06 MPa.不同的热解碳含量对材料的力学性能影响不同,较低的热解碳含量基本保持了材料的压缩强度,而较高的热解碳含量可基本保持材料的弯曲强度.

关键词：碳/碳-聚酰亚胺复合材料、热解碳、微观形貌、平均线膨胀系数、力学性能

所属期刊栏目：51

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：上海市教育发展基金;上海市教育委员会曙光计划

在线出版日期：2023-02-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：148-154