高碳酚醛树脂及其复合材料的炭化性能演变

束长朋¹，杨鹏翱²，施正堂²，周权¹，吴爱椿¹，顾澄中¹，倪礼忠¹

1. 华东理工大学特种功能高分子材料及其相关技术教育部重点实验室2. 浙江亚太机电股份有限公司

摘 要：碳纤维增强酚醛树脂基复合材料是制备C/C复合材料的前驱体,但是目前所应用的酚醛树脂残炭率较低,浸渍炭化周期过长,工艺成本过高,限制了C/C复合材料在民用领域的大规模应用。因此,研究新型的高碳酚醛树脂及其作为基体的复合材料在炭化过程中的性能演变情况,可以有效促进酚醛树脂在C/C复合材料生产中的应用。本文探究了高碳酚醛树脂及其复合材料的炭化性能,研究了高碳酚醛树脂的结构、固化、耐热性,对高碳酚醛树脂及其碳纤维增强复合材料的炭化后性能进行了研究。研究结果表明:高碳酚醛树脂具有较普通酚醛树脂更高的残炭率;当炭化温度过高时,会出现无规则的非晶态的碳颗粒,影响材料的有序性、显气孔率等。在1000℃下炭化,会得到较为优异的孔隙率,利于后续制备工艺的进行。

关键词：高碳酚醛树脂;炭化性能;C/C复合材料;孔隙率;