高性能针刺碳/碳复合材料的制备与性能

刘宇峰^1,2，俸翔¹，王金明¹，许正辉¹，李同起¹，焦星剑¹，王雅雷²，熊翔²

1. 航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术重点实验室2. 中南大学粉末冶金研究院

摘 要：为获得高性能针刺碳/碳复合材料,拓展其应用领域,通过优化针刺工艺参数,设计并研制了不同结构参数的针刺预制体。采用沥青高压致密化工艺将针刺预制体制备成一系列针刺碳/碳复合材料,研究了针刺碳/碳复合材料的微观结构、力学性能和热物理性能。结果表明,针刺预制体的针刺深度、针刺密度以及短/长纤维配比等对碳/碳复合材料的力学性能和热物理性能影响显著。当针刺深度为12mm、针刺密度为22针/cm2、短/长纤维比例为1.0:4.8时,针刺碳/碳复合材料表现出优良的综合性能,拉伸、压缩、弯曲、面内剪切和层间剪切强度分别达到207、228、285、54和28 MPa。

关键词：碳/碳复合材料;针刺结构参数;力学性能;热物理性能;