碳碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)

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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃碳碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)　　碳/碳復(fù)合材料及其應(yīng)用　　江文波　　(中國地質(zhì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院班,北京，)　　摘要：綜述了碳碳復(fù)合材料的各種制備方法，性能特性，主要缺陷及改進(jìn)措施，材料間的連接工藝，及其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)主要用等　　關(guān)鍵詞：碳碳復(fù)合材料；特性及性能；制備工藝；抗氧化處理；連接；應(yīng)用；展望　　引言：　　C/C復(fù)合材料是指以碳纖維作為增強(qiáng)體，以碳作為基體的一類復(fù)合材料。作為增強(qiáng)體的碳纖維可用多種形式和種類，既可以用短切纖維，也

2、可以用連續(xù)長纖維及編織物。各種類型的碳纖維都可用于碳/碳復(fù)合材料的增強(qiáng)體。C/C復(fù)合材料在高溫氧化性氣氛下極易氧化，并且氧化速率隨著溫度的升高迅速增大，必需進(jìn)行抗氧化處理，若無抗氧化措施，在高溫氧化環(huán)境中長時(shí)間使用C/C復(fù)合材料必將引起災(zāi)難性后果。目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　C/C復(fù)合材料作為碳纖維復(fù)合材料家族的一個(gè)重要成員，具有密度

3、低、高比強(qiáng)度比模量、高熱傳導(dǎo)性、低熱膨脹系數(shù)、斷裂韌性好、耐磨、耐燒蝕等特點(diǎn)，尤其是其強(qiáng)度隨著溫度的升高，不僅不會降低反而還可能升高，它是所有已知材料中耐高溫性最好的材料。因而它廣泛地應(yīng)用于航天、航空、核能、化工、醫(yī)用等各個(gè)領(lǐng)域。　　1碳碳復(fù)合材料特性及性能[1]　　碳碳復(fù)合材料特性　　C/C復(fù)合材料是新材料領(lǐng)域中重點(diǎn)研究和開發(fā)的一種新型超高溫材料，它具有以下顯著特點(diǎn)：　　(1)密度小(幾次,結(jié)果沉積周期很長,常為幾個(gè)星期到幾個(gè)月[9]。盡管周期長,等溫法仍是一種最通用的方法,該法工藝穩(wěn)定,同一爐內(nèi)可制備形狀大小各異、厚薄不等的各種部件。此外,

4、采用大爐沉積,可形成規(guī)模效益。英國Dunlop公司采用的等溫CVD爐,其等溫區(qū)約為Φ×m,　　每層可放6個(gè)炭盤坯體,一爐沉積600個(gè)以上　　仍是等溫法[12]。[13]。目前,世界上制造炭盤的主要方法目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　熱梯度法在坯體內(nèi)外表面形成一定溫度差,讓碳?xì)錃怏w在坯體低溫表面流過,同樣,也是依靠氣體擴(kuò)散作用,反應(yīng)氣體擴(kuò)散

5、進(jìn)孔隙內(nèi)進(jìn)行沉積,由于反應(yīng)氣體首先接觸的是低溫表面,因此,大量的沉積發(fā)生在樣品里側(cè),表面很少沉積或不沉積,隨著沉積過程的進(jìn)行,坯體里側(cè)被致密化,內(nèi)外表面溫差越來越小,沉積帶逐漸外移,最終得到從里至外完全致密的制品。此法周期較短,制品密度較高,存在的問題是重復(fù)性差,不能在同一時(shí)間內(nèi)沉積不同坯體和多個(gè)坯體,坯體的形狀也不能太復(fù)雜[9]。李克智等分析了熱梯度法沉積過程中隨著熱解沉積區(qū)域的移動，發(fā)熱體的電阻值以及加在發(fā)熱體兩端功率的變化規(guī)律，闡明了熱梯度化學(xué)氣相沉積的工藝原理[14]　　壓差法壓差法是均熱法的一種變化,是在沿坯體厚度方向上造成的一定的氣

6、體壓力差,反應(yīng)氣體被強(qiáng)行通過多孔坯體。此法沉積速度快,沉積滲透時(shí)間較短,沉積的碳均勻,制品不易形成表面涂層[9]。　　脈沖法此法是一種改進(jìn)了的均熱法,在沉積過程中,利用脈沖閥交替地充氣和抽真空,抽真空過程有利于氣體反應(yīng)產(chǎn)物的排除。由于脈沖法能增加滲透深度,故適合于炭/炭復(fù)合材料后期致密化[9]?！　』瘜W(xué)氣相滲透工藝目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)

7、計(jì)劃　　CVI其實(shí)是CVD的一種特殊形式，在CVI工藝中，采用低溫、低壓和低反應(yīng)濃度促使反應(yīng)物向增強(qiáng)體滲透，只要坯體內(nèi)部的微孔隙及裂紋在表面開口，反應(yīng)物氣體就可以進(jìn)入，并向里充分滲透與填充，從而避免在坯體表面沉積、封孔和結(jié)成硬皮。CVI工藝對纖維損傷小，沉積碳純度高，晶粒細(xì)，微觀結(jié)構(gòu)容易控制，復(fù)合材料力學(xué)性能，特別是斷裂韌性和抗熱震性能可得明顯提高[10]。但CVI工藝沉積周期長，成本高，為了解決這個(gè)問題，一些新的CVI工藝已經(jīng)被開發(fā)出來。如感應(yīng)加熱梯度快速致密化技術(shù)(RD)、熱梯度CVI、壓差CVI、液相氣化滲透工藝CLVI、強(qiáng)迫流動CVI、

8、脈沖CVI、鎳催化CVI、等離子體CVI等[15]。其中，液相氣化滲透工藝因其致密化時(shí)間短且一步成型,國外的科學(xué)家們用該技術(shù)生產(chǎn)的炭/炭剎車片效率提高