碳化温度对C/C复合材料微观结构及热性能的影响

摘要

采用CVI+PIC工艺制备了四种碳毡增强碳基复合材料(C/C),其中对三种样品A、B、C在2 500℃进行了一次石墨化处理,样品D未进行石墨化处理.为与900℃碳化对比,研究了1 500℃碳化对复合材料微观结构及热性能的影响.结果表明:碳化温度由900℃提高到1 500℃后,样品A的开孔率下降11.6%～13.5%,1 000℃的xy向线膨胀系数由1.75×10-6/K增大到2.17×10-6/K;xy向和z向的800℃热导率分别由65.07 W/(m·K)、45.98 W/(m·K)增大到75.44 W/(m·K)、54.86W/(m·K);xy向和z向的比热容分别由1.70 kJ/(kg·K)、1.43 kJ/(kg·K)增大到1.79 kJ/(kg·K)、2.19 kJ/(kg·K).样品B和样品C也表现出基本相同的趋势;随着碳化温度由900℃提高到1 500℃,样品D中微晶尺寸由2 nm增大到4nm.