碳纖維資訊：在界面和微觀結(jié)構(gòu)水平上研制碳合金

　　

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在石墨晶體中，碳原子的電子軌道是sp2雜化，因此存在強(qiáng)烈的各向異性。碳纖維制品廠家由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。碳纖維制品在之前還有一種說(shuō)法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12倍。碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(jīng)過(guò)一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。為了利用這種特點(diǎn)，就必須研究這種形成單位的大小、外形、位向等微觀結(jié)構(gòu)以及對(duì)界面狀況的依存性。其中心問(wèn)題是界面跟微觀結(jié)構(gòu)空間的把持。在此研究中，以C/C復(fù)合資料為中心，用合金化思維研究這種碳資料，進(jìn)行界面跟微觀結(jié)構(gòu)把持，設(shè)計(jì)出更新的資料跟功能。  用合金化的方法可能把持復(fù)合資料的界面跟基體組織。在實(shí)驗(yàn)中，將呋喃樹脂跟5%的細(xì)顆粒碳粉混淆后，進(jìn)行超聲處理，在100℃聚合，再在1000℃Ar氣氛中進(jìn)一步熱處理，可見碳粒子四周輕易石墨化。實(shí)驗(yàn)中將碳細(xì)顆粒進(jìn)行預(yù)處理，呋喃樹脂通過(guò)溫度把持，或用離子注入法引入碳纖維，可進(jìn)步界面的機(jī)能，可用燒成溫度把持C/C復(fù)合資料的界面結(jié)構(gòu)跟強(qiáng)度。  通過(guò)把持碳纖維的基體、界面的組織制備出新的碳資料，并開發(fā)出新的功能。可能在碳/碳復(fù)合資料中摻入其余元素得到新的功能，通過(guò)碳纖維跟基體的改進(jìn)工藝得到新的微細(xì)結(jié)構(gòu)跟功能。研究了碳纖維加強(qiáng)h-BN/氧、氮化物系復(fù)合資料的制備、常平跟高溫強(qiáng)度特點(diǎn)?？估瓘?qiáng)度隨溫度的升高而進(jìn)步。不同碳纖維經(jīng)過(guò)離子束輻射后，強(qiáng)度產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)變。碳纖維系碳合金熱擴(kuò)散系數(shù)、熱導(dǎo)隨溫度的回升而降落，而比熱隨溫度的回升而回升。將Si-Ti-C-O系非晶纖維跟莫來(lái)石一起燒結(jié)，可在纖維/莫來(lái)石界面間形成10mm厚的石墨層，微晶石墨層的產(chǎn)生，可消除界面應(yīng)力。 123456