薄层化碳布缝合碳/碳复合材料制备与性能

• 作者: 刘宇峰 李同起 冯志海 王金明 张莹 王雅雷 熊翔
• 来源期刊: 复合材料学报
• 关键词: 碳/碳复合材料 薄层化 缝合 化学气相沉积 力学性能
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 其他|Others
• 页码范围: 1210-1222
• 页数: 13页
• 分类号: TB332|V254
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20200713.005

摘要

为获得高性能、低成本碳/碳复合材料,以商用级T700大丝束薄层化碳纤维展宽平纹布和航空航天级T300小丝束碳纤维缎纹布为原材料制备缝合预制体,采用化学气相沉积工艺方法制备了一系列缝合碳/碳复合材料,对材料的气相致密化特征、微观结构特征和力学性能进行了测试与分析.研究结果表明,碳布规格和缝合间距对材料气相致密化效果和力学性能有较大影响.当选用T700-12 K、展宽16 mm大丝束纤维编织的面密度100 g/m2的平纹布为原材料且预制体缝合间距为5 mm×5 mm时,制备的密度为1.781 g/cm3薄层化碳布缝合碳/碳复合材料表现出良好的气相沉积工艺适应性和优异的力学性能,材料拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和层间剪切强度高达342.9MPa、285.5 MPa、328.4 MPa和15.2 MPa.通过商用级大丝束薄层化碳纤维的应用,大幅降低了高性能碳/碳复合材料的原材料成本,且制备的碳/碳复合材料性能达到了国际先进水平.