以天然氣為碳源的CVI法制備C-C復合材料的研究.pdf

1、CVI熱解炭的顯微結構對C/C復合材料的性能有顯著的影響,如何調控CVI工藝參數實現(xiàn)C/C復合材料的快速致密化同時得到所需結構的熱解炭一直是國內外研究的熱點課題之一。目前,C/C復合材料生產常用的碳源為丙烯,但是其氣體利用率較低,價格昂貴,生產成本高,一定程度上阻礙了C/C復合材料的發(fā)展與應用。因此,要提高C/C復合材料的市場競爭力,必須發(fā)展新碳源降低產品的生產成本?；谶@一目標,本文以天然氣為碳源,采用等溫CVI工藝制備C/C復合材料

2、,分別研究了沉積溫度、沉積壓力與氣體滯留時間對等溫CVI制備C/C復合材料致密化和顯微結構的影響,得到的主要結論如下:
　　 (1)沉積溫度是CVI致密化工藝的重要工藝參數,在沉積壓力為10KPa時,當沉積溫度由1000℃升高到1100℃,沉積100h后,試樣的密度增加到1.38g/cm3,繼續(xù)提高沉積溫度到1150℃,密度降低為1.32 g/cm3。沉積溫度為1100℃時,試樣內部為RL結構。
　　 (2)在沉積溫度為

3、1100℃時,隨著沉積壓力從1KPa提高到15KPa,沉積100h后,試樣的密度從1.08g/cm3增加到1.58g/cm3,提高壓力對致密化是有利的。沉積壓力為15KPa時,試樣內熱解炭為RL與SL組成的Banded結構,壓力為10KPa和12KPa時,得到RL結構。
　　 (3)在沉積溫度為1100℃,沉積壓力為10KPa的工藝條件下,當滯留時間從0.13s增加到0.32s時,試樣密度由1.20g/cm3增加到1.46g/c