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预炭层对ZrC浸渍C/C复合材料微观结构和力学性能的影响
  • ISSN号:1007-8827
  • 期刊名称:《新型炭材料》
  • 时间:0
  • 分类:TQ342.74[化学工程—化纤工业]
  • 作者机构:[1]西北工业大学超高温复合材料重点实验室C/C复合材料工程技术研究中心,陕西西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(51221001); 国防基础科研计划(A2720110008); “111”计划(08040)
中文摘要:

采用化学气相浸渗法在炭纤维表面制备出不同厚度的预炭层,以ZrOCl2溶液浸渍法将锆化物引入含预炭层的预制体中,经热处理、致密化和石墨化等工艺处理,制备出一种含预炭层的ZrC-C/C复合材料。借助X射线衍射仪、扫描电镜以及能谱等手段,对材料的微观结构进行表征,采用三点弯曲实验研究材料的力学性能,并探讨预炭层厚度对材料微观结构及其力学性能的影响。结果表明,当预炭层厚度为1.5-1.7μm时,复合材料的平均抗弯强度可达256.85 MPa,与不含预炭层试样相比,增加了67.01%;抗弯试样表现出脆性断裂模式;材料的抗烧蚀性能略有提高。

英文摘要:

A carbon fiber preform was pre-coated with a carbon layer( PyC) with different thicknesses by chemical vapor infiltration( CVI),then impregnated with a ZrOCl2 ethanol solution,carbonized at 1 800 ℃ to form Zr C,densified by CVI to a density of 1.75 g / cm3 and graphitized at 2 300 ℃ to obtain ZrC-doped C / C composites. The microstructure and composition of the composites were analyzed by X-ray diffraction,scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. The mechanical properties were studied by three-point bend tests. The influence of the PyC layer on the microstructure,Zr C distribution and mechanical properties was investigated. Results showthat the average flexural strength is 256. 85 MPa when the thickness of PyC layer is 1. 5-1. 7μm,,which is a 67. 01% increase compared with the sample without the PyC layer. The cross sections of the composites after flexural failure showa brittle-fracture mode. The ablation resistance of the composites was slightly improved as a result of the PyC layer.

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期刊信息
  • 《新型炭材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 主编:成会明
  • 地址:太原市桃园南路11号中科山西煤化所
  • 邮编:030001
  • 邮箱:tcl@sxicc.ac.cn
  • 电话:0351-2025254
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-8827
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1116/TQ
  • 邮发代号:22-164
  • 获奖情况:
  • 1999年、2000、2001年连续三年评为山西省一级期刊,荣获中科院2000年优秀期刊三等奖,入选2001年度科技部组织的“中国期刊方阵”,中国期刊方阵“双效”期刊,2004年获第三届中国百科杰出学术期刊奖,2005年获第三届国家期刊提名奖,2006年获第二届北方十佳期刊奖,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5764