具有中间相沥青过渡层的炭/炭复合材料的微观结构与力学性能

李克智¹，翟言强¹，卢锦花¹，李贺军¹，刘皓¹

(1.西北工业大学,材料学院,西安,710072)

摘要:采用液相浸渍·炭化和CVI复合工艺,制备出在炭纤维和热解炭之间具有中间相沥青过渡层的炭/炭复合材料,借助偏光显微镜、扫描电镜,透射电镜以及力学性能测试研究了所制备的炭/炭复合材料的微观结构与力学性能.结果表明;在偏光显微镜下中间相沥青炭的光学活性高于热解炭的光学活性,中间相沥青炭在SEM和TEM下均呈片层条带状结构,热解炭在SEM下呈"皱褶状"片层结构,在TEM下为粒状结构;在HRTEM下,中间相沥青炭、热解炭和炭纤维的晶化程度依次降低.在加载过程中,材料内部多层次的界面通过改变裂纹扩展路径而延缓其扩展速度,在断口形貌上体现出锯齿状的断裂形式,纤维拔出长度适中,材料表现出韧性破坏的断裂特征.材料具有较高的力学性能,抗弯强度达到244MPa,断裂韧性达到9.7MPa·m1/2.

关键词:炭/炭复合材料; 中间相沥青; 微观结构; 过渡层; 力学性能;

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