熔盐反应法在碳纤维表面制备TaC涂层

在由NaCl、KCl和KF组成的混合盐体系中,利用熔盐反应法在碳纤维表面成功地制备了TaC涂层.研究了反应温度对TaC涂层相组成、表面形貌以及涂层厚度的影响.结果表明,在950~1200℃范围内能在碳纤维表面制备TaC涂层,并且随着反应温度的升高,TaC涂层的厚度增加,涂层的颗粒尺寸增大,均匀程度下降.TaC涂层对碳纤维抗氧化能力的改善在很大程度上取决于涂层质量以及涂层与碳纤维基体的结合状态.在1000℃保温5h制备的TaC涂层连续、均匀而致密,且与基体的结合较好,涂层后碳纤维的起始氧化失重温度从原来的450℃升高到650℃左右.     

SiC/PyC复合涂层碳纤维微观结构及氧化行为研究

采用两步法在碳纤维表面制备了碳化硅/热解碳(SiC/PyC)复合涂层,PyC内涂层的制备采用等温化学气相渗透法,SiC外涂层的制备采用碳热还原法.借助X射线衍射、场发射扫描电镜、透射电镜分析了SiC/PyC复合涂层碳纤维的物相组成以及微观结构,利用热重分析研究了SiC/PyC复合涂层、PyC涂层以及无涂层碳纤维的氧化行为.结果表明,在碳纤维表面制备的SiC/PyC复合涂层连续致密、厚度均匀,PyC内涂层厚度约为200nm,SiC外涂层厚度约为160nm,SiC层中存在大量孪晶面高度有序的SiC孪晶.SiC/PyC复合涂层能够有效地改善碳纤维的抗氧化性能,较无涂层碳纤维起始氧化温度提高了近250℃.     

转移法火焰喷涂静电屏蔽涂层

叙述了转移法火焰喷涂碳纤维增强复合材料零件表面静电屏蔽涂层工艺及模具上分离膜的制备方法,试验通过在碳纤维预浸料固化时分离膜上的静电屏蔽涂层,涂层完整转移至复合材料零件表面,涂层结合牢固,涂层表面光滑平整,与复合材料零件成为一个整体,并且不改变零件外形的完整性,不影响构件的空气动力学特性.所制备的铝涂层具有良好的静电屏蔽和导电性能,电阻值可控制在0.5～1.3 mΩ,涂层与复合材料基体间结合强度＞20 MPa,完全能满足现代飞机结构对碳纤维增强复合材料的表面涂层性能要求.     

碳纤维表面BN涂层的制备和表征

采用溶液浸涂法,添加聚乙烯醇作为中间转换物,在碳纤维表面制备了氮化硼涂层。采用SEM、FT-IR、XPS、TGA等测试技术对涂层的成分、结构、形貌进行了表征。实验结果表明,纤维表面没有开裂剥落,涂层与碳纤维结合良好,涂层碳纤维热稳定性良好,B和N的原子分数分别为15.69%和16.97%,hBN涂层的纯度较高。     

乙烯基三乙氧基硅烷溶胶-凝胶涂层改善碳纤维的热稳定性及表面性能(英文)

以乙烯基三乙氧基硅烷作前驱体在碳纤维表面制备了溶胶-凝胶涂层。通过扫描电镜、能量分散谱仪以及热重分析对涂层进行表征。通过单纤维拉伸强度测试研究碳纤维的力学性能,采用动态接触角测定碳纤维的表面能。结果表明,溶胶-凝胶涂层改善了碳纤维的抗氧化性能和力学性能。与未涂层纤维相比,涂层碳纤维的起始氧化温度提高了100℃,单纤维拉伸强度提高了5.9%~12.1%,但是涂层脱落及表面裂纹导致碳纤维的拉伸强度随着氧化温度的升高而降低。另外,溶胶-凝胶涂层降低了碳纤维的表面能,使其具有较好的疏水性能。     

等离子喷涂碳化硼涂层相组成和电学性能研究

采用大气等离子喷涂,在不同喷涂距离下制备了碳化硼涂层,研究了喷涂距离对碳化硼涂层的显微结构、相组成和电导率的影响．用EDS和XPS分析了涂层的相组成;扫描电镜观察涂层的显微结构;标准四探针法测量涂层的电导率．结果表明,喷涂距离不仅会影响碳化硼涂层的显微结构,而且会改变碳化硼涂层的相组成;等离子喷涂碳化硼涂层的表面电导率随温度的增加而增加,表现出明显的半导体特性;涂层表面电导率同相组成和显微结构密切相关,涂层中B₂O₃相含量越高,气孔率越大,则涂层的电导率越低．     

硅蒸镀法制备硬质碳毡表面SiC涂层组成及微观结构分析

采用浆料法在硬质碳纤维毡表面制备石墨涂层,利用硅蒸镀使硅蒸汽在石墨涂层、碳纤维、基体碳表面反应生成SiC涂层。利用XRD、SEM及显微硬度计等研究了蒸镀时间对涂层微观结构、晶粒尺寸及显微硬度的影响,并分析了涂层形成过程。研究结果表明,蒸镀时间增加,表面涂层的微裂纹及孔洞减少,逐渐形成连续、致密的SiC涂层;蒸镀时间为3 h,涂层表面仅存在β-SiC;表面粗糙度低的石墨涂层作为硅蒸镀反应基体,生成的SiC晶粒较小;而表面粗糙度高的石墨涂层作为反应基体,表面涂层的显微硬度较大。     

粉末涂层碳纤维制备碳/碳复合材料研究进展

综述了国内外碳/碳复合材料的主要用途和制备方法,通过比较发现粉末预涂层制备碳/碳复合材料是一种低成本、短制备周期的理想方法,它包括基体树脂和碳纤维的选择、碳纤维的表面处理及碳纤维丝束的铺展.采取层压成型制备试样,经高温炭化和石墨化制备碳/碳复合材料.     

熔盐法在碳纤维表面制备抗氧化SiC涂层

采用熔盐法,以NaCl-KCl作熔盐介质,利用Si粉与碳纤维反应在纤维表面制备出均匀的SiC涂层。研究了反应温度、热处理时间和Si/C比对SiC涂层结构和形貌的影响。研究结果表明:随着热处理温度、热处理时间以及Si/C比的增加,纤维表面涂层厚度与SiC晶粒尺寸增加,但是涂层厚度增加随着Si/C比的增加变化较小。与未涂层碳纤维相比,SiC涂层明显改善了碳纤维的抗氧化性能。1350℃热处理3h制备的SiC涂层致密均匀,其起始氧化温度由540℃增加至650℃。     

纳米多孔Ni-P涂层催化制备螺旋碳纤维研究

以纳米多孔Ni-P涂层为催化剂模板,制备形貌良好、宏量生长的螺旋碳纤维。采用扫描电子显微镜对螺旋碳纤维进行微观形貌观察,采用X射线能量色散谱仪对纳米多孔Ni-P涂层表面进行元素分析,采用X射线衍射仪表征其物相组成。研究了反应温度、升温速率、反应气氛对螺旋碳纤维形貌及纳米多孔Ni-P涂层物相组成的影响。实验结果表明,非晶态的纳米多孔Ni-P涂层在升温过程中会形成结晶Ni相和结晶Ni3P相。随着温度的提高,用纳米多孔Ni-P涂层催化生长的螺旋碳纤维直径出现由大变小的趋势,在600℃时制备的碳纤维其螺旋形貌最佳。螺旋碳纤维的纤维直径、螺旋直径与纳米多孔Ni-P涂层中Ni(200)晶面的择优取向强度相关,这是决定螺旋碳纤维形貌的关键,Ni(200)晶面的择优取向强度越高,生长的螺旋碳纤维的纤维直径和螺旋直径越小。