纳米炭粉对炭/酚醛材料性能的影响

用纳米级炭粉对炭 /酚醛复合材料性能进行了改进。对纳米级炭粉加入后酚醛树脂的热解性能 ,材料的烧蚀性能、常温下力学性能、热性能及炭化后材料的层间剪切强度的测定结果表明 ,材料性能得到不同程度的提高 。

氧化石墨烯和石墨相氮化碳增强炭/酚醛复合材料界面热烧蚀性能对比

为了提高炭/酚醛复合材料的烧蚀性能,分别采用两种炭纳米填料对纤维增强体界面进行改性。以氧化石墨烯(GO)和酸化石墨相氮化碳(ag-C_3N_4)改性低负载(0.05 wt%～0.2 wt%)的炭/酚醛复合材料。用氧乙炔火焰、SEM、XRD、Raman研究烧蚀面形貌与纤维石墨化度。结果表明:随着GO和ag-C_3N_4含量由0升至0.2 wt%,GO/CF-PR和ag-C_3N_4/CF-PR复合材料的耐烧蚀性能均呈现先增加后降低的趋势。其中以0.1 wt%添加量为最佳,0.1ag-C_3N_4/CF-PR和0.1GO/CF-PR复合材料比起纯的CF-PR的质量烧蚀率分别降低44.42%和28.96%,归因于ag-C_3N_4和GO可显著提高基体的炭残率和烧蚀区纤维表面的石墨化度。

酚醛及炭布/酚醛复合材料的热解行为

研究了高残炭率硼酚醛 (mass>70 % )炭化时的线性收缩率及PAN基炭布增强酚醛层压板复合材料的自由热应变。结果表明 ,硼酚醛在 430℃以前是膨胀行为 ,在 2 80℃达到最大膨胀量 1.8% ,在 80 0℃线性收缩率达 11.3%。炭布增强酚醛层压板两个方向在 5 70～ 5 80℃之间是零膨胀零应变 ,较纯酚醛推迟 140℃左右。在面内 (X—Y向 ) ,在 2 2 0～ 5 0 0℃是一个膨胀平台 ,最大自由热应变是 0 .15 % ;10 0 0℃最大自由热应变是 -0 .2 0 6 %。而在厚度方向 (Z向 ) 4 5 0℃达到 4.6 1%的最大正自由热应变 ,是X—Y向的 31倍 ;10 0 0℃最大自由热应变是 - 2 .34 % ,是X—Y向的 13倍。二维炭 /酚醛复合材料在炭化时的各向异性收缩 ,将导致在材料中产生高的热应力 。

炭化对聚丙烯腈/酚醛基炭/炭复合材料结构和力学性能影响（英文）

由湿法叠涂制得的聚丙烯腈(PAN)/酚醛基碳/碳(C/C)复合材料在高性能结构材料领域具有应用潜力.为了了解炭化步骤对聚丙烯腈/酚醛基碳/碳复合材料结构和力学性能的影响,进行了层间断裂韧性(模式II)测试.由于结构特征与裂纹形成机理的相互关系对C/CSiC复合材料的制备很重要,采用阿基米德方法、扫描电子显微镜(SEM)和三点弯曲试验对复合材料的结构进行表征.实验结果显示,碳/碳(C/C)试件的层间断裂韧性为碳纤维增强酚醛塑料(CFRP)试件的59.7%.

树脂基防热材料烧蚀性能表征的探讨

采用氧 乙炔烧蚀试验研究了传统炭布增强酚醛(钡酚醛)、硼改性酚醛及聚芳基乙炔三种防热材料(C/BaF、C/FB、C/PAA)的烧蚀性能。结果表明,这三种材料的质量烧蚀率和基体树脂的耐热性能一致,数据变异系数Cv较小(7.1%13.8%),可作为评价烧蚀材料烧蚀性能的重要指标;线烧蚀率数据的离散系数较大(23.9%232.5%),C/BaF和C/PAA材料出现了负的线烧蚀率现象,因此线烧蚀率不适宜作为评价2D树脂基防热材料烧蚀性能的指标。采用质量烧蚀率和烧蚀因子可较好地表征和比较烧蚀材料的烧蚀性能。