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C/C复合资料以其崇高的高温本能早已普遍地运用在很多范围。但在C/C复合资料消费中,热解炭构造不易遏制,且与炭纤维之间简单爆发专心环状微裂纹,这都感化C/C复合资料的本能。正文蓄意沿用原位成长炭纳米管(carbon nanotubes,CNTs)对炭纤维外表举行改性,并动作C/C复合资料的二次巩固相,来巩固基体炭与炭纤维之间的贯串,革新热解炭的微观构造,巩固复合资料的力学本能。正文开始沿用浸渍-恢复法在炭纤维外表涂层纳米催化剂颗粒,接着以苯为碳源用化学气相堆积法(chemical vapor deposition, CVD)原位催化成长炭纳米管,结果沿用等温化学气相渗积本领(chemical vapor infiltration, CVI)堆积热解炭合成CNTs-C/C复合资料。商量了催化剂先驱体溶液浓淡、CVD裂解温度、C6H6/H2之比对炭纳米管成长的感化,并计划领会炭纳米管的成长体制。还对炭纳米管对复合资料的界面微观构造、石墨化度、力学本能等举行了接洽。简直说来,正文重要发展了以次几上面的处事。(1)沿用浸渍-恢复法治备催化剂颗粒,接洽催化剂先驱体王水镍溶液浓淡对纳米镍颗粒和炭纳米管的感化;沿用CVD法治备炭纳米管,接洽裂解温度及C6H6/H2之比对炭纳米管产量与形貌的感化。试验截止发此刻王水镍溶液浓淡为0.1mol/L时,赢得的镍颗粒粒径渺小、散布平均,符合洪量成长炭纳米管;最好裂解工艺前提为:裂解温度700-750,C6H6/H2在140ml/min:50ml/min安排。(2)经过试验接洽了在炭纤维外表CVD法原位成长炭纳米管的成长机理,创造本试验前提下炭纳米管的成长适合底部成长形式,成长进程基础依照融化-分散-析出-堆积举行,其成长启动力来自于催化剂颗粒前反面的碳浓淡差和温度差。(3)体例接洽了堆积工艺前提对热解炭微观构造的感化。试验截止表白在产生SL构造为主的CVI工艺前提下,炭纳米管的介入不妨开辟天生局部RL构造的热解炭并革新了热解炭和炭纤维之间的界面贯串。当CVI工艺前提自己就能天生RL构造时,两者均为RL构造的热解炭,但在CNTs-C/C复合资料中,邻近炭纤维的局部展示没有鲜明成长特性的构造。(4)领会尝试了原位成长炭纳米管巩固炭/炭复合资料的力学本能,经过比较创造,在炭纳米管/炭/炭复合资料中,原位炭纳米管的引入巩固了炭纤维与热解炭之间的结协力,进而使其力学本能有所普及。对立没介入炭纳米管的炭/炭复合资料来说,在本试验前提下,用炭纳米管巩固的炭/炭复合资料,其委曲强度、委曲模量以及剪切强度辨别普及了4.12%,5.48%和40.65%安排,到达此刻的91.46MPa,23.48GPa和10.38MPa。
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