稀土镧催化热解二甲苯制备炭/炭复合材料的烧蚀与氧化性能
来源期刊：新型炭材料2018年第5期
论文作者：邓海亮 郑金煌 曹军宁 姚冬梅 崔红 张晓虎 苏红
文章页码：434 - 441
关键词：C/C复合材料;稀土镧;烧蚀;氧化;
摘 要：采用薄膜沸腾（CVI）法,以LaCl3催化热解二甲苯、浸渍树脂及热处理后获得密度为1. 72～1. 73 g/cm3的炭/炭（C/C）复合材料。应用氧-乙炔火焰和静态空气氧化法测试材料的烧蚀与氧化性能,XRD、SEM研究烧蚀及氧化面的物相组成与形貌。结果表明,随着催化剂含量由0升高至15 wt%,材料的烧蚀和氧化失重率先减小后增大。高温氧化环境中表面形成的La2O3层可减缓材料的氧化,催化生长的纳米丝状碳增强了基体抗剥蚀能力,使得催化剂添加后材料的质量和线烧蚀率较未添加时分别降低7. 6%～15. 2%和10. 7%～20. 0%,氧化失重率减少17. 7%～38. 5%。催化剂含量6 wt%和10 wt%下材料的性能较佳;含量超过10 wt%后,基体中各向同性结构热解炭较厚,导致材料抗烧蚀氧化性能降低。热处理温度由1 800℃升高至2 250℃时,材料的抗烧蚀氧化性能提高。
邓海亮1,2，郑金煌3，曹军宁3，姚冬梅3，崔红3，张晓虎1,3，苏红3
1. 安徽工业大学材料科学与工程学院2. 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室3. 西安航天复合材料研究所
摘 要：采用薄膜沸腾（CVI）法,以LaCl3催化热解二甲苯、浸渍树脂及热处理后获得密度为1. 72～1. 73 g/cm3的炭/炭（C/C）复合材料。应用氧-乙炔火焰和静态空气氧化法测试材料的烧蚀与氧化性能,XRD、SEM研究烧蚀及氧化面的物相组成与形貌。结果表明,随着催化剂含量由0升高至15 wt%,材料的烧蚀和氧化失重率先减小后增大。高温氧化环境中表面形成的La2O3层可减缓材料的氧化,催化生长的纳米丝状碳增强了基体抗剥蚀能力,使得催化剂添加后材料的质量和线烧蚀率较未添加时分别降低7. 6%～15. 2%和10. 7%～20. 0%,氧化失重率减少17. 7%～38. 5%。催化剂含量6 wt%和10 wt%下材料的性能较佳;含量超过10 wt%后,基体中各向同性结构热解炭较厚,导致材料抗烧蚀氧化性能降低。热处理温度由1 800℃升高至2 250℃时,材料的抗烧蚀氧化性能提高。
关键词：C/C复合材料;稀土镧;烧蚀;氧化;
