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中文摘要：
界面结构对C/C复合材料性能优势的充分发挥至关重要。根据发现的二次界面现象，深入探讨其成因及形成条件，研究其结构特征及与纤维基体界面的关系，研究C/C复合材料二次界面破坏机制对材料破坏的影响，揭示其强韧化机理；同时提出利用中间相沥青的液晶特征来构造界面的新思路，缓解纤维与基体热膨胀系数不匹配的矛盾，研究该类界面的特征与形成条件。开发出两种能获取高性能C/C复合材料的新型界面；丰富界面理论，为C/C材料界面设计和优化提供条件。
结论摘要：
围绕改善C/C复合材料的力学性能，本项目开展了改善界面微观结构、催化提高复合材料界面性能、优化致密化工艺等一系列系统的研究工作。从改善界面微观结构入手，采用普通沥青和中间相沥青构造过渡层、溴插层热解碳等方法改善碳纤维与基体碳的界面，借助偏光显微镜、扫描电镜、透射电镜和力学性能测试等分析手段对所制备C/C复合材料的微观结构和力学性能进行了系统的研究；从提高复合材料界面性能入手，使用催化法研究了催化工艺对热解碳生长形貌的影响；在优化制备工艺方面，研究了新型等温CVI工艺、模压工艺所制备C/C复合材料的微观结构与力学性能的关系。结果表明，过渡层沥青碳化后形成的微裂纹弱化了碳纤维与热解碳的界面结合，同时微裂纹可以偏转主裂纹从而起到提高材料韧性和力学性能的作用；溴插层含有石墨微晶的热解碳后形成了具有纳米孔隙结构的柔性层，该柔性层可以通过自身变形吸收能量、孔隙偏转主裂纹的形式起到提高材料力学性能和韧性的作用；镍催化热解碳形成了可以改善复合材料强度和韧性的纤维状基体碳；并且提出了短切炭纤维增强沥青基C/C复合材料中短切炭纤维和焦炭颗粒与基体炭之间独特的界面结构模型。
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