2D-C/C复合材料及其石墨化制品烧蚀特性分析

汤素芳¹，邓景屹¹，杨柯¹，杜海峰¹，王道岭¹，刘文川¹

(1.中国科学院,金属研究所,辽宁,沈阳,110016)

摘要:以液化石油气为碳源,2D炭纤维织物为基体,通过1 000℃～1 100℃沉积热解炭,制备了沉积态2D-C/C复合材料.通过对沉积态2D-C/C复合材料在2 800℃热处理10 h制备了石墨态2D-C/C复合材料.采用小型发动机烧蚀实验对两种复合材料的烧蚀性能进行了测试和评价;通过比较两种复合材料的孔隙分布、基体和纤维的结合强度以及热导率,解释了它们不同的烧蚀特性和烧蚀机理.结果表明:沉积态2D-C/C复合材料由于孔隙分布少、基体和纤维结合强度大、面间热导小,烧蚀主要由热化学反应(氧化)控制,烧蚀表面平整,烧蚀率为0.033 mm/s.石墨态2D-C/C复合材料由于孔隙分布多、基体和纤维结合强度小,烧蚀主要由氧化和机械剥蚀控制,烧蚀表面出现烧蚀坑,烧蚀率为0.046 mm/s.

关键词:C/C复合材料; 石墨化; 烧蚀;

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