樊凯:C/C复合材料孔隙结构的研究进展论文

樊凯:C/C复合材料孔隙结构的研究进展论文

本文主要研究内容

作者樊凯,卢雪峰,吕凯明,钱坤(2019)在《C/C复合材料孔隙结构的研究进展》一文中研究指出:孔隙作为C/C复合材料结构中的重要组成部分,直接影响复合材料的致密化过程及其力学、氧化、烧蚀等性能,并赋予C/C复合材料许多潜在功能。C/C复合材料的致密化过程是基体炭不断填充碳纤维预制体内部孔隙的过程。从C/C复合材料的制备原理及工艺方面来说,C/C复合材料通常需要在碳氢气体若干个连续热分解周期下或在树脂、沥青等液相前驱体多个浸渍炭化循环下获得。不同结构的碳纤维预制体内部纤维和纤维束的交织及取向排列各异,导致C/C复合材料内部孔隙大小及形状、孔隙分布、孔隙贯穿通道等各不相同,进一步导致液相或气相的前驱体浸渍预制体的难易程度、在预制体中的流动路径以及对孔隙的填充状况不尽相同。另外,每个致密化周期内,材料内部致密化程度、孔隙结构变化等均不相同。前驱体在预制体内的填充、炭化后的形态及分布等都会对下一个致密化周期中前驱体的扩散传输产生影响。因此,结构不同的预制体即使具有相同的初始密度,其制备的C/C复合材料也存在明显的性能差异。孔隙对C/C复合材料性能的影响主要表现为材料力学性能及高温环境下材料的氧化、烧蚀行为的变化。在力学性能方面,一方面孔隙的存在减小了材料载荷承受面积,为材料发生形变提供了空间;另一方面,材料内部较大的孔隙或者微孔聚集处在受到外部载荷时会产生应力集中现象。此外,界面间的裂纹会在载荷作用下随着纤维与基体脱粘呈曲折扩展。在高温氧化环境中,大量的纤维束间的孔洞、基体中孔隙以及纤维/基体间的微裂纹将成为氧化气氛的扩散通道,从而加快氧化气体在材料内部的扩散以及碳纤维的氧化,进而导致复合材料迅速氧化失效。因此,需要根据应用环境,合理控制材料的孔隙数量和孔隙结构。本文从孔隙形成原因、孔隙特征表征、孔隙对致密化过程及对材料性能的影响四个方面综述了国内外C/C复合材料孔隙结构的研究现状与进展,以期为深化C/C复合材料孔隙结构的理论研究、拓宽其应用领域奠定基础。

Abstract

kong xi zuo wei C/Cfu ge cai liao jie gou zhong de chong yao zu cheng bu fen ,zhi jie ying xiang fu ge cai liao de zhi mi hua guo cheng ji ji li xue 、yang hua 、shao shi deng xing neng ,bing fu yu C/Cfu ge cai liao hu duo qian zai gong neng 。C/Cfu ge cai liao de zhi mi hua guo cheng shi ji ti tan bu duan tian chong tan qian wei yu zhi ti nei bu kong xi de guo cheng 。cong C/Cfu ge cai liao de zhi bei yuan li ji gong yi fang mian lai shui ,C/Cfu ge cai liao tong chang xu yao zai tan qing qi ti re gan ge lian xu re fen jie zhou ji xia huo zai shu zhi 、li qing deng ye xiang qian qu ti duo ge jin zi tan hua xun huan xia huo de 。bu tong jie gou de tan qian wei yu zhi ti nei bu qian wei he qian wei shu de jiao zhi ji qu xiang pai lie ge yi ,dao zhi C/Cfu ge cai liao nei bu kong xi da xiao ji xing zhuang 、kong xi fen bu 、kong xi guan chuan tong dao deng ge bu xiang tong ,jin yi bu dao zhi ye xiang huo qi xiang de qian qu ti jin zi yu zhi ti de nan yi cheng du 、zai yu zhi ti zhong de liu dong lu jing yi ji dui kong xi de tian chong zhuang kuang bu jin xiang tong 。ling wai ,mei ge zhi mi hua zhou ji nei ,cai liao nei bu zhi mi hua cheng du 、kong xi jie gou bian hua deng jun bu xiang tong 。qian qu ti zai yu zhi ti nei de tian chong 、tan hua hou de xing tai ji fen bu deng dou hui dui xia yi ge zhi mi hua zhou ji zhong qian qu ti de kuo san chuan shu chan sheng ying xiang 。yin ci ,jie gou bu tong de yu zhi ti ji shi ju you xiang tong de chu shi mi du ,ji zhi bei de C/Cfu ge cai liao ye cun zai ming xian de xing neng cha yi 。kong xi dui C/Cfu ge cai liao xing neng de ying xiang zhu yao biao xian wei cai liao li xue xing neng ji gao wen huan jing xia cai liao de yang hua 、shao shi hang wei de bian hua 。zai li xue xing neng fang mian ,yi fang mian kong xi de cun zai jian xiao le cai liao zai he cheng shou mian ji ,wei cai liao fa sheng xing bian di gong le kong jian ;ling yi fang mian ,cai liao nei bu jiao da de kong xi huo zhe wei kong ju ji chu zai shou dao wai bu zai he shi hui chan sheng ying li ji zhong xian xiang 。ci wai ,jie mian jian de lie wen hui zai zai he zuo yong xia sui zhao qian wei yu ji ti tuo nian cheng qu she kuo zhan 。zai gao wen yang hua huan jing zhong ,da liang de qian wei shu jian de kong dong 、ji ti zhong kong xi yi ji qian wei /ji ti jian de wei lie wen jiang cheng wei yang hua qi fen de kuo san tong dao ,cong er jia kuai yang hua qi ti zai cai liao nei bu de kuo san yi ji tan qian wei de yang hua ,jin er dao zhi fu ge cai liao xun su yang hua shi xiao 。yin ci ,xu yao gen ju ying yong huan jing ,ge li kong zhi cai liao de kong xi shu liang he kong xi jie gou 。ben wen cong kong xi xing cheng yuan yin 、kong xi te zheng biao zheng 、kong xi dui zhi mi hua guo cheng ji dui cai liao xing neng de ying xiang si ge fang mian zeng shu le guo nei wai C/Cfu ge cai liao kong xi jie gou de yan jiu xian zhuang yu jin zhan ,yi ji wei shen hua C/Cfu ge cai liao kong xi jie gou de li lun yan jiu 、ta kuan ji ying yong ling yu dian ding ji chu 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自材料导报的樊凯,卢雪峰,吕凯明,钱坤,发表于刊物材料导报2019年13期论文,是一篇关于复合材料论文,孔隙结构论文,致密化过程论文,抗氧化烧蚀性能论文,材料导报2019年13期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自材料导报2019年13期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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