热处理温度对炭/炭复合材料性能的影响

对同一种炭／炭复合材料，经过不同温度热处理后的微观结构、石墨化度、导热系数、抗弯强度和摩擦磨损性能进行了对比研究。试验表明：随着最终热处理温度的提高，易石墨化的热解炭偏振光下光学活性增强，而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化；炭／炭复合材料的晶粒逐渐长大，层面间距缩小，石墨化度有较大提高；平行炭布方向的导热系数和垂直炭布方向的导热系数均有上升。同时，由于基体炭与炭纤维两者热膨胀系数的差别，热处理温度的提高，降低了基体与增强纤维的的结合强度，使炭／炭复合材料的抗弯强度降低。试验还表明：随着热处理温度的提高，炭／炭复合材料的摩擦表面逐渐形成薄而致密的自润滑膜，摩擦系数在经过一个峰值后趋于平稳状态，磨损量下降明显。经l800℃热处理的质量损失主要是由氧化造成的。     

纤维截面圆整性对C/C复合材料性能的影响

本文选用两个批次不同截面形貌的同种碳纤维,以高温煤沥青为前躯体,采用液相浸渍-碳化-石墨化相结合的技术制备了C/C复合材料。通过电镜图像分析计算,两个批次的碳纤维圆整度分别为0.87和0.35。对两种C/C复合材料的力学性能、热学性能以及烧蚀性能进行测试,结果表明,碳纤维截面形貌对C/C复合材料拉伸性能、热学性能及烧蚀性能均有一定的影响。碳纤维圆整度高的C/C复合材料拉伸强度高于圆整度低的C/C复合材料,导热系数较高,线膨胀系数较低;碳纤维圆整度高与基体界面结合较强,热化学烧蚀和机械剥蚀较少,C/C复合材料烧蚀率较低,仅为1.64 mm/s,有更好的抗烧蚀性能。     

LDPE/石墨复合材料导热系数模拟与实测值的比较

应用ANSYS的参数化有限元分析技术,建立了无机粒子填充聚合物复合材料的导热模型,模拟了石墨填充低密度聚乙烯(LDPE)复合材料的传热过程。在此基础上,模拟了LDPE/石墨复合材料的导热系数,并与文献报道的实测数据进行比较。结果表明,两者之间有较好的一致性。     

浸金属碳石墨复合材料的导热系数

研究了漫金属碳石墨复合材料的导热系数，提出了网络导热模型，并由此给出了确定没金属碳石黑复合材料导热系数的计算方法。     

高炉炭砖的导热系数及其影响因素

对微孔、半石墨质和普通等级炭砖试样的导热系数与温度的关系做了回归分析,得到了导热系数和温度的关系表达式,由此,可以从室温导热系数预测高温导热系数。另外,还计算了导热系数与体积密度、显气孔率、透气度和原料等级之间的相关系数。结果表明,导热系数与透气度和原料等级有一定的相关关系,而与体积密度和显气孔率无关。     

膨润土-石墨混合材料导热性能试验研究

压实纯膨润土的导热性能较差,常需添加石墨等导热性质好的材料制备混合型缓冲材料,以提高高放废物地质处置库中放射性废物衰变热的传导效率.使用Hot disk TPS2500s热常数分析仪测定不同温度条件下干燥膨润土-石墨混合材料的导热系数、热扩散系数和体积比热,分析石墨含量、温度与混合材料导热性能参数的关系.试验结果表明,石墨可有效提高膨润土的导热系数、热扩散系数,添加30％ ～35％的石墨可使干燥高庙子(GMZ)钠基膨润土(ρd=(1.75±0.5)g/cm3)的导热系数达到与北山花岗岩相当的水平;温度对膨润土及混合材料的导热系数影响不大,混合材料的热扩散系数随温度升高而降低,体积比热随温度升高而增大.     

阻燃型鳞片石墨/尼龙6导热复合材料

为了使树脂基导热复合材料兼具优异导热性能和阻燃性能,分别选用RPM/Mg(OH)2、BPS/Sb2O3、HS-PNPAZ/Mg(OH)2作为阻燃剂,鳞片状石墨作为导热填料,PA6作为基体树脂,采用双螺杆挤出机制备了阻燃型鳞片状石墨/PA6导热复合材料。对比了不同阻燃剂体系对复合材料导热和阻燃性能的影响。结果表明,不同阻燃剂对复合材料导热系数的影响较小,复合材料的导热系数主要受鳞片状石墨的影响。当鳞片状石墨含量为40份时,复合材料的导热系数均大于2.0 W/(m·K)。BPS/Sb2O3和HS-PNP-AZ/Mg(OH)2在鳞片状石墨/PA6复合材料中无阻燃效果,不适合用于鳞片状石墨/PA6复合材料体系的阻燃。RPM/Mg(OH)2在鳞片状石墨/PA6导热复合材料中具有优异的阻燃效果,可使复合材料的阻燃性能达到UL 94~1.6 mm V-0级别。     

一个新的颗粒填充聚合物复合材料导热模型

基于最小热阻力法则和比等效导热系数法则,建立一新的颗粒填充聚合物复合材料的导热模型并导出等效导热系数公式。应用该公式估算了酚醛树脂／铝粉和酚醛树脂／石墨复合材料的等效导热系数,并与试验测量数据比较。结果表明,导热系数的理论预测值和试验数据相当接近。     

颗粒填充聚合物复合材料导热系数公式的初步验证

应用颗粒填充聚合物复合材料等效导热系数公式,估算了酚醛/铝粉和酚醛/石墨复合材料的等效导热系数,并与相关材料体系的实验测量数据相比较,结果表明,等效导热系数的理论计算值和实测值较为接近。     

聚对苯二甲酰癸二胺导热复合材料性能的研究

通过双螺杆挤出机制备出石墨/聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)和石墨烯/PA10T导热复合材料,研究了石墨和石墨烯对复合材料力学性能和导热性能的影响。研究发现:导热复合材料的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度随着导热填料含量的增加呈现先增大后减小的变化,而弯曲模量和导热系数随导热填料含量的增加而增加。与石墨相比,添加更少量的石墨烯即可以显著提高复合材料的力学性能和导热性能。     

炭/炭复合材料的热物理性能

综述了炭／炭复合材料的热物理性能及其影响因素。炭／炭复合材料热导率的大小由炭纤维的类型、取向、体积分数以及基体的结构类型决定，热处理工艺也对它有很大的影响。炭／炭复合材料的热导率随温度升高一般先升高后降低。炭／炭复合材料在低温时具有负热膨胀系数，影响其这一性能的因素除了坯体结构和基体     

炭/炭复合材料的抗氧化研究

从材料特性出发，分析了炭／炭复合材料抗氧化问题，探讨了提高复合材料抗氧化能力的方法。     

炭/炭复合材料在 X射线下可视化处理研究

炭／炭复合材料作为种植体在X射线下几乎是透明的，通过在炭／炭复合材料中添加金属钨可以解决炭／炭复合材料在X射线下的可视化问题。用浸渍法将可溶性钨酸盐浸渍到炭／炭复合材料的孔隙中，300℃下将钨酸盐转变成三氧化钨，在540～660℃下、氢气气氛中将三氧化钨还原成金属钨。研究结果表明，用浸渍法可将可溶性钨酸盐浸渍到炭／炭复合材料的孔隙中，将浸入炭／炭复合材料中的钨酸盐还原成金属钨可以在一定程度上改善炭／炭复合材料在X射线下的可视性。经过10次可溶性钨酸盐浸渍处理后，炭／炭复合材料中的金属钨含量可达到3．23％．在X光片中表现出的密度与人牙标本的根部近似。     

C／C复合材料抗氧化研究现状

结合国内外近几年研究报道,综述了C／C复合材料抗氧化方法,对各种涂层系统进行评述。文章最后展望了C／C复合材料高温抗氧化保护的研究方向。     

炭布高温预处理对C/C复合材料摩擦磨损性能的影响

采用炭布叠层为坯体，经等温ＣＶＤ工艺制备Ｃ／Ｃ复合材料，并对其摩擦磨损性能进行初步探讨，结果表明，炭布高温预处理能改善Ｃ／Ｃ复合材料的摩擦磨损性能，随着刹车压力的增大，试样的磨损率增大而摩擦系数则减小。     

CVD沉积密度对2-D炭/炭复合材料力学性能的影响

将CVD法增密至1.34g/cm^3和1.61g/cm^3的两组试样热处理后进行力学性能测试，作为对比，将另外两组起始密度相近的样品经过树脂补充增密至1.80g/cm^3以上，经热处理后也作了力学性能检测。检测结果发现，对纯CVD法增密的试样来说，密度高的样品的力学性能值也较高；树脂浸渍补充增密后，样品的和力学性能明显优于纯CVD的低密度试样，浸前CVD起始密度高的样品的力学性能值也相对较高。对材料的力学性能初步分析认为，C／C复合材料的力学性能和失效方式不仅受材料密度的影响，而且也受基体炭种类，性质，如可石墨化，热处理温度等因素影响。相同条件下，石墨化度高的样品力学性能值偏低。     

摩擦参数、环境及表面状况对C/C复合材料摩擦学性能的影响分析

影响C/C复合材料摩擦性能的因素较多,本论文综述了国内外的研究现状,评价了摩擦参数、环境及表面状况对C/C复合材料摩擦摩损性能的影响。就能量、转速、压力、湿度、温度、气氛、表面粗糙度和润滑条件等因素展开阐述。C/C复合材料的摩擦摩损是多种因素综合作用的结果,在材料性质确定的情况下,合理的摩擦参数设计、环境条件和摩擦的表面状况能优异地发挥C/C复合材料的摩擦摩损物性。但对于各因素的影响程度,还有待进一步的研究。C/C复合材料在摩擦领域得到了广泛的应用,但有必要进一步扩大摩擦优势,提高摩擦稳定性,降低摩损,尤其是高温氧化摩损。     

预制体孔隙结构对炭/炭复合材料ICVI制备工艺的影响

研究了预制体孔隙结构对ICVI工艺致密化过程及基体热解炭微观结构的影响。结果表明：2D针刺炭毡致密化速度高于炭布叠层预制体，1K炭布叠层预制体的致密化速度高于3K炭布叠层；在致密化过程中，热解炭均匀沉积在纤维表面，预制体AS／VR比值变化是导致热解炭微观结构发生改变的根本原因。     

针刺成型C／C预制体的研究进展

预制体作为C／C复合材料的增强结构,它的发展必定会推动C／C复合材料应用于更广闾的领域。文章综述了针刺成型C／C预制体技术在国内外研究进展,并概述了影响针刺C／C预制体性能的主要因素,包括炭布、网胎以及针刺工艺参数等,并对我国针刺技术的发展提出了一些建议。     

热解炭基C／C复合材料研究进展

综述了热解炭的研究现状,包括热解炭的组织结构、生成条件,以及热解炭沉积机理。并简要介绍了目前热解炭基体致密研究中存在的一些问题和发展方向。