复合材料学报

作者：王昊, 王归, 周星明, 樊桢, 吴晃, 叶崇, 张岳峰, 黄东,

关键词：中间相沥青基碳纤维, 高导热, 氧化行为, 微观结构, C/C复合材料,

以自制高导热中间相沥青基碳纤维(CF_MP)为研究对象，采用M55J聚丙烯腈基碳纤维作为对照组，研究了CF_MP在不同氧化温度和时间下的氧化行为。结果表明：CF_MP表现出“外层褶皱辐射+内层洋葱皮”状结构特征，石墨微晶发育程度好，取向度高，发生氧化时氧气分子优先沿着CF_MP褶皱辐射状炭织构之间的微裂纹或微孔扩散和反应，形成具有径向裂纹和局部凹坑的氧化特征。在低温氧化阶段，纤维的氧化行为受碳-氧化学反应控制，CF_MP石墨微晶的活性位浓度低，所以起始反应温度比M55J高，氧化失重率比M55J低；在高温氧化阶段，纤维的氧化行为受扩散控制，CF_MP内部的氧扩散路径多，所以氧化失重率比M55J高；同时氧化造成了CF_MP微观缺陷尺寸更大、数量更多，氧化后纤维强度保留率仅为78%，低于M55J的85%。本文为高导热C/C复合材料的结构设计和实际服役提供一定的技术和理论参考。

来源：2023年第9期

《复合材料学报》期刊编辑部

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