高导热炭纤维改性C/C复合材料的微观结构、力学与导热性能研究

TB332; 以中间相沥青基炭纤维为增强相,热解炭与树脂炭为基体,采用化学气相沉积与液相浸渍-炭化补充增密工艺制备了高导热炭纤维改性C/C复合材料,研究了不同热处理温度(2 000和3 000 ℃)材料的微观结构、力学与导热性能.结果表明,经2 000 ℃处理后,高导热炭纤维与热解炭结构变化不明显,且热解炭与炭纤维界面结合紧密,结合处未形成裂纹等缺陷;当热处理温度提升至3 000 ℃时,高导热炭纤维与热解炭石墨化度明显升高,且炭纤维与热解炭的界面结合处均产生了较明显的微裂纹缺陷.高导热炭纤维改性C/C复合材料经2 000℃处理后,其弯曲强度与室温热导率分别为101.81 MPa和14.739...

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Published in功能材料 Vol. 54; no. 11; pp. 11157 - 11163
Main Authors 康盼, 方家, 颜前军, 马成巍, 王子晗, 佘翔宇, 杨鑫, 黄启忠
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中南大学粉末冶金研究院,长沙 410083 30.11.2023
Subjects
C/C复合材料
graphitization degree
microstructure
flexural strength
微观结构
石墨化度
热导率
thermal conductivity
弯曲强度
C/C composites
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ISSN1001-9731
DOI10.3969/j.issn.1001-9731.2023.11.020

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Summary:TB332; 以中间相沥青基炭纤维为增强相,热解炭与树脂炭为基体,采用化学气相沉积与液相浸渍-炭化补充增密工艺制备了高导热炭纤维改性C/C复合材料,研究了不同热处理温度(2 000和3 000 ℃)材料的微观结构、力学与导热性能.结果表明,经2 000 ℃处理后,高导热炭纤维与热解炭结构变化不明显,且热解炭与炭纤维界面结合紧密,结合处未形成裂纹等缺陷;当热处理温度提升至3 000 ℃时,高导热炭纤维与热解炭石墨化度明显升高,且炭纤维与热解炭的界面结合处均产生了较明显的微裂纹缺陷.高导热炭纤维改性C/C复合材料经2 000℃处理后,其弯曲强度与室温热导率分别为101.81 MPa和14.739 W/m·K;当热处理温度升高至3 000 ℃时,材料的弯曲强度降低为49.35 MPa,热导率提升为63.568 W/m·K.材料弯曲强度的降低与热导率的增加主要与3 000 ℃处理后,材料内各炭相的石墨化度提升有关.
ISSN:1001-9731
DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2023.11.020