免费论文摘要：化学液气相法治备炭/炭复合资料接洽

炭/炭(C/C)复合资料是国际上高本领范围中心接洽和开拓的一种新式资料，其热伸展系数低、热宁静性好，更加是高温力学本能崇高，所以仍旧普遍运用于宇航、航天、核能、交通、底栖生物医术等范围。暂时，国表里科学家均全力于接洽C/C复合资料的制备本领，个中化学液气相浸透(CLVI)是一种新式本领，不妨大幅度减少C/C复合资料精致化功夫。该工艺暂时生存的重要题目是制备的试样尺寸小、且一炉只能制备一个样本。本舆论对准这一学科前沿题目，重要发展了以次几项革新性接洽处事。(1) 研制出中频感触加热摆设及渗积安装，安排的发烧安装完备较快的升压速度及杰出的温度平均性，并沿用CLVI工艺胜利制备出大尺寸（外径为450 mm）C/C复合资料样件，以炭毡为预制体、宇航火油为先驱体，在15 h内将单盘大尺寸样件密度增至1.52~1.64 g/cm3，25 h内将多盘样件密度增至1.60~1.68 g/cm3。(2) 体例接洽了工艺前提（渗积温度、预制体场所、先驱体补给办法等）及预制体品种（炭毡、针刺毡）对C/C复合资料精致化速度及热解炭构造的感化，并优化了渗积工艺。获得最优的工艺参数如次：升压功率150 kw、渗积温度1020~1100 °C、渗积存力1~1.05 atm、预制体置于发烧体下外表、每隔15 min补一次油历次补油量约为6 L。(3) 体例接洽了CLVI工艺渗积能源学，创造精致化进程可分为两个各别阶段。第一个阶段渗积速度与温度联系适合化学反馈能源学Arrehenius公式，单盘及多盘渗积时裂解反馈的表观活化能辨别为67.8 kJ/mol及123.4 kJ/mol；第二个阶段，跟着渗积功夫延迟及孔隙率贬低，复合资料的平衡孔径渐渐缩小，Knudsen常数渐渐增大，灵验分散系数低沉，Thiele系数 增大，分散体制由体分散(Fick)渐渐变化为Knudsen分散。在所有渗积进程中，预制体的增重速度跟着功夫的延迟渐渐贬低，且渗积温度越高，增重率低沉得越快。当渗积温度由950 °C增大到1250 °C时，试样的孔隙弥补度由0.86增大至最大值(0.91)后渐渐减小至0.71。C/C复合资料最后密度的巨细由化学反馈能源学及分散传输共通确定。对液态先驱体火油的高温裂解机理及化学反馈路途举行探究接洽，截止表白热解反馈中苯的天生及稠环化进程对热解炭构造产生起着要害的效率，同声还提出了热解炭的渗积机理。运用偏振光显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、多功效劳累考查机及电阻尝试仪等摆设对C/C复合资料的微观构造、力学及导热本能举行体例接洽，探究了制备工艺、预制体品种与复合资料密度、微观构造以及其本能的内涵实质联系。接洽创造，当渗积温度在950~1020 °C时，热解炭为精细层(RL)+润滑层(SL)构造，热解炭基体外表润滑，1100 °C时基础上是RL构造，而1250 °C时则为RL+各向异性体(ISO)构造，外表精细且不准则，热解炭环绕炭纤维成长出层状构造。C/C复合资料的预制体品种、密度和高温热处置工艺对其力学本能有激烈感化。对于炭毡巩固的堆积态C/C复合资料试样，当其密度由1.52 g/cm3增大到1.64 g/cm3时，其委曲强度由48.5 MPa增大到60.3 MPa；跟着热处置温度由2100 °C升高至2500 °C，炭毡巩固的C/C复合资料委曲强度由47.8 MPa贬低至38.6 MPa；针刺毡巩固的C/C复合资料具备杰出的力学本能，对于1100 °C渗积并经2300 °C热处置的试样，委曲强度到达164.6 MPa。C/C复合资料的导热本能跟着密度及热处置温度的升高而巩固。对于1100 °C渗积的炭毡巩固堆积态试样，当密度由1.617 g/cm3升高至1.643 g/cm3时，其电阻率由27.4 μΩm贬低至24.1 μΩm；跟着热处置温度从2100 °C升高至2500 °C，炭毡巩固C/C复合资料的电阻率由20.9 μΩm贬低至16.3 μΩm。

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