温压固化结合CVI增密制备石墨基复合材料的微观结构与性能

摘要

以天然鳞片石墨粉、中间相沥青粉以及短炭纤维为原料,采用温压固化结合化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)的方法制备石墨基复合材料.通过X射线衍射分析、扫描电镜和偏光显微镜以及力学性能与导热性能测试等手段,研究CVI沉积热解炭(pyrolytic carbon,PyC)对石墨基复合材料微观结构与性能的影响.结果表明:与单纯掺杂短炭纤维的石墨基复合材料相比,通过CVI增密在复合材料内部引入PyC,材料的抗弯强度从22.5 MPa显著提高到55.9 MPa,同时复合材料的微晶尺寸增大,石墨化度提高,从而使材料的导热性能提高,热导率由213.24 W/(m·K)提高到242.80 W/(m·K).