木基C/C复合材料的制备与性能研究

摘要

采用榉木和水曲柳两种木材作为原材料,在800℃下炭化,然后用丙烷作为前驱体,使用等温化学气相沉积法在1050℃下沉积30h,制备出两种木基C/C复合材料。使用扫描电镜观察了两种木材炭化后和沉积后的微观形貌,利用三点弯曲法测定了两种木材炭化后和沉积后的力学性能,通过断口显微照片分析了它们的断裂机理。结果显示,有大量的热解炭沉积在孔隙内壁上,由榉木制备的木基C/C复合材料相比水曲柳获得了较快的沉积速率,密度达到0.713g/cm3,获得了更高的弯曲强度和弯曲模量,分别达到了17.6MPa和8.58GPa,这两种木基C/C复合材料都属于脆性断裂,榉木基C/C复合材料的断裂机理为晶间断裂,而水曲柳基C/C复合材料则表现晶间断裂和空洞聚集两种机理。