稀土镧催化热解二甲苯制备C/C复合材料及其微观结构与力学性能
来源期刊：新型炭材料2016年第5期
论文作者：郑金煌 邓海亮 殷忠义 姚冬梅 苏红 崔红 张晓虎 王坤杰
文章页码：510 - 517
关键词：C/C复合材料;稀土镧;化学气相渗透;微观结构;力学性能;
摘 要：采用薄膜沸腾CVI法,以LaCl3为催化剂在1 0001 100℃下热解二甲苯制备出密度1.671.72 g/cm3的C/C复合材料,研究了催化剂含量对其致密化特性、基体微观结构和力学性能的影响。结果表明,催化剂含量由0增加至15 wt%时,热解炭沉积速率升高,其结构由粗糙层（RL）向各向同性（ISO）转变,材料密度和力学性能先升高后降低。含量为3 wt%时材料密度较高,且基体内出现纳米丝状碳（NFC）;含量增大至6wt%后,NFC数量增多,催化剂表面积碳使基体趋于形成RL和ISO混合结构,高催化剂含量下ISO层较厚。催化剂添加后材料的弯曲和剪切强度分别提高约8.1%33.0%和15.3%55.7%,含量为6wt%时性能较佳,弯曲及剪切强度达230.7 MPa和36.6 MPa。高温处理使材料韧性提高,但强度降低,15 wt%时降低较大,弯曲和剪切强度降低约18.6%和14.4%。
郑金煌1，邓海亮2，殷忠义2，姚冬梅2，苏红2，崔红1,2，张晓虎2，王坤杰2
1. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室2. 西安航天复合材料研究所
摘 要：采用薄膜沸腾CVI法,以LaCl3为催化剂在1 0001 100℃下热解二甲苯制备出密度1.671.72 g/cm3的C/C复合材料,研究了催化剂含量对其致密化特性、基体微观结构和力学性能的影响。结果表明,催化剂含量由0增加至15 wt%时,热解炭沉积速率升高,其结构由粗糙层（RL）向各向同性（ISO）转变,材料密度和力学性能先升高后降低。含量为3 wt%时材料密度较高,且基体内出现纳米丝状碳（NFC）;含量增大至6wt%后,NFC数量增多,催化剂表面积碳使基体趋于形成RL和ISO混合结构,高催化剂含量下ISO层较厚。催化剂添加后材料的弯曲和剪切强度分别提高约8.1%33.0%和15.3%55.7%,含量为6wt%时性能较佳,弯曲及剪切强度达230.7 MPa和36.6 MPa。高温处理使材料韧性提高,但强度降低,15 wt%时降低较大,弯曲和剪切强度降低约18.6%和14.4%。
关键词：C/C复合材料;稀土镧;化学气相渗透;微观结构;力学性能;
