2D-C/C复合材料氧化动力学模型及其氧化机理

• 作者: 田荣一安 肖汉宁 郭伟明
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 2D-C/C复合材料 等温氧化 动力学模型 活化能
• 年，卷（期）: 2007,（1）
• 页码范围: 45-52
• 页数: 8页
• 分类号: TB3
• 字数: 4464字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-3851.2007.01.008

摘要

用热重法研究了二维炭/炭(2D-C/C)复合材料的等温氧化,提出了氧化动力学模型,用SEM观察了样品不同氧化程度的微观形貌,并探讨了材料的等温氧化机理.氧化分2个阶段: 线性氧化阶段,氧化失重率小于约65%,氧化速率处于稳定状态;非线性氧化阶段,氧化失重率约大于65%,氧化速率急剧减小.Arrhenius曲线由折点在800～850 ℃之间的2条直线组成.线性氧化阶段,活化能分别为217.2 kJ/mol和157.0 kJ/mol;非线性氧化阶段,反应级数分别为0.55和0.65,活化能分别为219.3 kJ/mol和182.0 kJ/mol.通过实验验证,氧化动力学模型可以较好地预测材料的恒温氧化.氧化从炭纤维与基体炭的界面开始,基体氧化快于纤维,氧化后期主要是纤维的氧化.在750～800 ℃,氧化为化学反应控制;在850～905 ℃,氧化由化学反应和气体扩散共同控制,但非线性氧化阶段气体扩散对氧化的贡献小于线性氧化阶段.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	肖汉宁	湖南大学材料科学与工程学院	169	1990	24.0	35.0
2	郭伟明	湖南大学材料科学与工程学院	5	61	4.0	5.0