稀土镧催化热解二甲苯制备C/C复合材料及其微观结构与力学性能

• 作者: 姚冬梅 崔红 张晓虎 殷忠义 王坤杰 苏红 邓海亮 郑金煌
• 来源期刊: 新型炭材料
• 学科: 工学
• 关键词: C/C复合材料 稀土镧 化学气相渗透 微观结构 力学性能
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 510-517
• 页数: 8页
• 分类号: TB332
• 字数: 5107字
• 语种: 中文

摘要

采用薄膜沸腾CVI法,以LaCl3为催化剂在1000~1100℃下热解二甲苯制备出密度1.67~1.72 g/cm3的C/C复合材料,研究了催化剂含量对其致密化特性、基体微观结构和力学性能的影响。结果表明,催化剂含量由0增加至15 wt%时,热解炭沉积速率升高,其结构由粗糙层( RL)向各向同性( ISO)转变,材料密度和力学性能先升高后降低。含量为3 wt%时材料密度较高,且基体内出现纳米丝状碳( NFC)；含量增大至6 wt%后,NFC数量增多,催化剂表面积碳使基体趋于形成RL和ISO混合结构,高催化剂含量下ISO层较厚。催化剂添加后材料的弯曲和剪切强度分别提高约8.1%~33.0%和15.3%~55.7%,含量为6 wt%时性能较佳,弯曲及剪切强度达230.7 MPa和36.6 MPa。高温处理使材料韧性提高,但强度降低,15 wt%时降低较大,弯曲和剪切强度降低约18.6%和14.4%。