碳源组成对化学气相渗透C/C复合材料致密化及热解炭结构的影响

作者：房冲; 王雅雷; 熊翔; 汤中华; 陈招科; 孙威

来源：复合材料学报, 2016, 33(11): 2609-2617.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20160126.001

• 混合碳源
• C/C复合材料
• 化学气相渗透
• 密度分布均匀性
• 显微结构

为分析碳源在化学气相渗透过程中的沉积机制,以碳纤维针刺整体毡为预制体,添加丙烯(C3H6)的天然气混合气体为碳源,研究了碳源组成对C/C复合材料致密化及热解炭结构的影响。结果表明:相比于以天然气为碳源,以添加了适当比例C3H6的天然气为碳源,可有效提高C/C复合材料的致密化速率及密度分布均匀性;同时,有利于生成高织构的热解炭。最优条件(9vol%C3H6)下沉积100h后,C/C复合材料的密度和径向密度偏差分别为1.40g/cm3和0.04g/cm3,热解炭为均一的粗糙层结构,石墨化度高;而以天然气作碳源时,密度和径向密度偏差分别为1.17g/cm3和0.07g/cm3,热解炭为二元带状结构,石墨化度较低;当C3H6比例增加到17vol%时,其密度和径向密度偏差分别为1.28g/cm3和0.10g/cm3,密度及密度分布均匀性较最优条件下制备的复合材料明显降低。

• 单位
  粉末冶金国家重点实验室; 中南大学