催化FBCVI制备碳纳米纤维增强碳/碳复合材料的组织与力学性能研究

摘要

采用薄膜沸腾气相沉积(film-boiling chemical vapor infiltration,FBCVI)工艺,制备原位碳纳米纤维增强碳/碳复合材料(carbon nanofibers-reinforced carbon/carbon composites,CNFs-C/C)).研究了致密化过程中CNFs的生长情况和催化剂的引入对材料组织结构和力学性能的影响.研究表明,致密化前期,原位生长CNFs困难;随着沉积时间延长,CNFs大量增多并被碳基体包覆,CNFs主要为碳纳米线(carbon nanowires,CNWs).CNFs-C/C的碳基体结构为粗糙层(RL),且存在大量的生长锥.相比于未加催化剂的试样,CNFs-C/C的弯曲强度和模量分别提高了30.9％和39.1％,断裂模式为假塑性断裂.