耦合物理场CVI快速增密C/C复合材料及动力学探讨
来源期刊：复合材料学报2005年第4期
论文作者：梁锦华 谢志勇 苏哲安 黄启忠 黄伯云 张明瑜
关键词：多元耦合物理场CVI; C/C复合材料; 快速致密; 传质传热; 沉积模型;
摘 要：采用多元耦合物理场CVI工艺,用炭毡作为增强体,在增强体中设计导电层,产生温度场和电磁场梯度,在自行设计的CVI炉中增密C/C复合材料,对温度、系统压力和气体流量等工艺进行了优化;采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构;用X射线衍射研究了材料的石墨化度;探讨了本工艺中的有内热源和无内热源的二元传热机制,多元耦合物理场的有机耦合对"消耗传质"的抑制作用,以及电磁场对沉积的影响和3种典型的生长模型.研究表明,多元耦合物理场CVI增密速度快,初始密度为0.2 g/cm3,尺寸为260 mm×60 mm×20 mm的增强体,在920℃、4kPa条件下沉积20 h,试样可增密到1.71 g/cm3;可获得粗糙层结构(RL)、光滑层结构(SL)、带状结构(Banded structure)等热解炭的结构,在960℃、0.1kPa条件下可获得较高织构的粗糙层结构.
梁锦华1，谢志勇1，苏哲安1，黄启忠1，黄伯云1，张明瑜1
(1.中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083)
摘要:采用多元耦合物理场CVI工艺,用炭毡作为增强体,在增强体中设计导电层,产生温度场和电磁场梯度,在自行设计的CVI炉中增密C/C复合材料,对温度、系统压力和气体流量等工艺进行了优化;采用偏光显微镜研究了热解炭的显微结构;用X射线衍射研究了材料的石墨化度;探讨了本工艺中的有内热源和无内热源的二元传热机制,多元耦合物理场的有机耦合对"消耗传质"的抑制作用,以及电磁场对沉积的影响和3种典型的生长模型.研究表明,多元耦合物理场CVI增密速度快,初始密度为0.2 g/cm3,尺寸为260 mm×60 mm×20 mm的增强体,在920℃、4kPa条件下沉积20 h,试样可增密到1.71 g/cm3;可获得粗糙层结构(RL)、光滑层结构(SL)、带状结构(Banded structure)等热解炭的结构,在960℃、0.1kPa条件下可获得较高织构的粗糙层结构.
关键词:多元耦合物理场CVI; C/C复合材料; 快速致密; 传质传热; 沉积模型;
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