以天然氣為碳源的CVI法制備C-C復(fù)合材料的研究.pdf

1、CVI熱解炭的顯微結(jié)構(gòu)對C/C復(fù)合材料的性能有顯著的影響,如何調(diào)控CVI工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)C/C復(fù)合材料的快速致密化同時(shí)得到所需結(jié)構(gòu)的熱解炭一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)課題之一。目前,C/C復(fù)合材料生產(chǎn)常用的碳源為丙烯,但是其氣體利用率較低,價(jià)格昂貴,生產(chǎn)成本高,一定程度上阻礙了C/C復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用。因此,要提高C/C復(fù)合材料的市場競爭力,必須發(fā)展新碳源降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本?；谶@一目標(biāo),本文以天然氣為碳源,采用等溫CVI工藝制備C/C復(fù)合材料

2、,分別研究了沉積溫度、沉積壓力與氣體滯留時(shí)間對等溫CVI制備C/C復(fù)合材料致密化和顯微結(jié)構(gòu)的影響,得到的主要結(jié)論如下:
　　 (1)沉積溫度是CVI致密化工藝的重要工藝參數(shù),在沉積壓力為10KPa時(shí),當(dāng)沉積溫度由1000℃升高到1100℃,沉積100h后,試樣的密度增加到1.38g/cm3,繼續(xù)提高沉積溫度到1150℃,密度降低為1.32 g/cm3。沉積溫度為1100℃時(shí),試樣內(nèi)部為RL結(jié)構(gòu)。
　　 (2)在沉積溫度為

3、1100℃時(shí),隨著沉積壓力從1KPa提高到15KPa,沉積100h后,試樣的密度從1.08g/cm3增加到1.58g/cm3,提高壓力對致密化是有利的。沉積壓力為15KPa時(shí),試樣內(nèi)熱解炭為RL與SL組成的Banded結(jié)構(gòu),壓力為10KPa和12KPa時(shí),得到RL結(jié)構(gòu)。
　　 (3)在沉積溫度為1100℃,沉積壓力為10KPa的工藝條件下,當(dāng)滯留時(shí)間從0.13s增加到0.32s時(shí),試樣密度由1.20g/cm3增加到1.46g/c