准单向纤维排布环形炭/炭复合材料的组织与性能

郑吉祥¹，张福勤¹，黄华²，王淦平²，夏莉红¹

1. 中南大学粉末冶金国家重点实验室2. 中国工程物理研究院高功率微波技术重点实验室

摘 要：以PAN基炭纤维无纬布为主体,与短切网胎纤维交互叠层制备准单向纤维排布环形炭预制体,然后采用等温化学气相渗透工艺,在丙烯与氮气分压比为1.2:1,系统压力为1.5 kPa的条件下进行增密,制备准单向纤维排布环形C/C复合材料,研究气相渗透温度对增密效率的影响,并对复合材料进行组织观察与导电导热性能测试。结果表明:在980℃温度下化学气相渗透效率最高,480 h后获得密度为1.84 g/cm~3、孔隙率为6.4%的准单向纤维排布C/C复合材料;准单向纤维排布环形C/C复合材料沿轴向方向具有高纤维取向,并且材料沿轴向具有较高的导电与导热性能,其电阻率为20.3μ?·m,热导率为72.8 W/(m·K)。热解炭组织为高织构粗糙层,热解炭生长良好,石墨化度为60.1%。

关键词：C/C复合材料;化学气相渗透;准单向纤维排布;阴极;强流电子束;