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化学气相渗透法制备炭/炭复合材料的显微结构和力学性能研究

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化学气相渗透法制备炭/炭复合材料的显微结构和力学性能研究第34卷第4期2014年O8月矿冶工程MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGVo1.34No4August2014化学气相渗透法制备炭/炭复合材料的显微结构和力学性能研究黄群,陈腾飞,刘磊,马艺林,何平鸽(中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙410083)摘要:以天然气为碳源,氢气为载气,采用等温化学气相渗透工艺对预制体初始密度为0.5g/cm(纤维体积分数为28%)的针刺整体毡进行致密化,在70h内制备出表观密度为1.76g/cm的炭/炭复合材料。采用压汞法对复合材料的开孔孔径分布进行了分析,用偏光显微镜和扫描电镜观察了基体的微观组织,分析了三点抗弯试样的断口形貌。结果表明,复合材料中的开孔以小于40m的微孔为主,基体热解炭几乎全部由粗糙层热解炭组成,仅在化学气相渗透的初始阶段在炭纤维的表面形成了很薄的一层各向同性热解炭,复合材料的抗弯强度达到210MPa。关键词:炭/炭复合材料;化学气相渗透;显微结构;孔径分布;力学性能中图分类号:TB332文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.0253—6099.2014.04.026文章编号:0253-6099(2014)04—0l1卜04StudyonMicrostructureandMechanicalPropertiesofCarbon/CarbonCompositeObtainedbyChemicalVaporInfiltrationHUANGQ.n,CHENTeng—fei,LIULei,MAYi-lin,HEPing-ge(StateKeyLaboratoryforPowderMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,Hunan,China)Abstract:Withnaturalgasascarbonsourceandhydrogenascarrier,carbon/carboncomposite(withanapparentdensityof1.76g/cm)waspreparedwithin70hoursbydensifyingthepreformofneedle—punchedintegratedcarbonfeltwithaninitialdens

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