复合材料学报

作者：王兴俊, 贾建刚, 潘子康, 刘第强, 臧树俊,

关键词：C/C复合材料, 酚醛树脂, 碳纤维, 碳泡沫, 化学气相增密, 力学性能,

碳/碳复合材料以其优异的性能广泛应用于航空航天、装备等领域，但碳纤维预制体成本高等因素限制了碳/碳复合材料的发展。碳泡沫具有三维网状结构，其韧带表现出与碳纤维相似的性质，可以作为增强相制备新型碳/碳复合材料。本文以酚醛树脂作为碳源，NaCl作为造孔剂，制备出不同碳纤维体积含量(0vol%、1vol%、3vol%、5vol%、7vol%)的碳泡沫作为碳/碳复合材料预制体，利用热梯度化学气相渗积(TG-CVI)快速致密化技术制备碳/碳复合材料，考察了碳纤维含量对碳纤维/碳泡沫预制体及其致密化后密度、微观结构和力学性能的影响。结果表明：随着碳纤维含量的增加，碳纤维/碳泡沫预制体中的微裂纹数量明显增加，密度由0.51 g/cm³逐渐降低至0.31 g/cm³，抗压强度由51.33 MPa下降至1.35 MPa，抗弯强度由42.53 MPa下降至6.32 MPa。致密化之后碳/碳复合材料抗压强度与抗弯强度显著提升，最高分别为183.67 MPa和123.46 MPa，其密度为1.09 g/cm³，因此具有高比强度。致密化后复合材料的热导率从0.298 W/(m·K)(致密化前)增大到2.484 W/(m·K)，提升了734%，这是由于致密化后碳纤维与热解碳形成了三维导热网络。

来源：2024年第8期

《复合材料学报》期刊编辑部

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