针刺复合织物增强C/C复合材料结构与热性能研究

摘要

以T-300平纹炭布和聚丙烯睛(PAN)预氧化纤维网胎叠层针刺,经炭化后制备成准三维结构的圆筒复合织物,在化学气相沉积至一定密度后,用两种不同工艺制备了C/C复合材料.在金相显微镜下对材料的增强结构进行了分析,并对材料热物理性能进行了测定.结果表明,网胎纤维沿径向的针刺导入明显增强了材料的整体结构,导入的径向纤维以纤维簇的形式存在,并不完全与层间垂直,工艺过程对分布形式影响显著.800 ℃时,化学气相沉积(CVD)和树脂炭混合基体,中间经1 800 ℃高温处理的C/C复合材料其轴向和径向热扩散系数分别为0.064 cm2/s和0.026 7 cm2/s,比热容分别为1.928×103 J/(kg·K)和2.278×103 J/(kg·K);CVD和沥青炭混合基体,中间经2 500 ℃高温处理的C/C复合材料,其轴向和径向热扩散系数分别为0.159 cm2/s和0.067 cm2/s,比热容分别为1.597×103 J/(kg·K)和1.713×103 J/(kg·K).对两种工艺造成热性能差异的原因进行了分析.