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压汞法分析C/C复合材料平板的孔隙结构.pdf
第 29卷第4期 矿 冶 工 程 V0I_29№4
2009年 08月 M INING AND M咂TALLUIRGICAL ENGINEERING August2009
压汞法分析 C/C复合材料平板的孑L隙结构①
王 蕾,张福勤,夏莉红,欧孝玺,梁世栋
(中南大学 粉末冶金国家重点实验室,湖南 长沙410083)
摘 要:以PAN基炭纤维针刺整体毡为预制体,经CVI增密获得了C/C复合材料平板 ,采用压汞法分析 了该材料的孔隙结构。结
果表明,随着CVI增密过程的进行 ,材料的孔隙率和平均孔径下降,但孔隙数量先上升后下降,在密度为 1.2g/cm。时达到最高点;
孔隙的最可几孔径随密度升高而降低并向15 m趋近;大于6O 瑚的大孔体积分数随密度升高而下降,小于1 m的微孔体积分数
上升;比表面主要贡献来 自孑L径小于20nm的微孔 ,在密度为 1.46g/cm 时,比表面最大。
关键词:炭/炭复合材料 ;平板 ;孔结构;压汞法
中图分类号:TB332 文献标识码 :A 文章编号:0253—6099(2009)04—0095—04
Investigation ofPoreStructuresofC/C CompositePlatesby
M ercuryIntrusionM ethod
W ANG Lei,ZHANG Fu-qin,XIA Li—hong,OU Xiao—xi,LIANG Shi—dong
(StateKeyLaboratoryforPowderMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,Hunan,China)
Abstract:PlatesofC/Ccompositewerepreparedbyusingneedle—punchedfeltaspreformsanddensifyingthecomposite
withCVI.Theporestructurewasinvestigatedbymeansofmercuryintrusionmethod.Theresuhsshowedthattheporosi-
tyandtheaverageporediameterdecreased,however,theporequantityincreasedfirstanddecreasedlaterandreached
tothehighestpointat1.2g/am duringthedensificationprocess.Themostprobableporesizedecreasedwiththein—
creaseofthedensityandapproachedto15p.m.Thevolumefractionofmacroporesover60 m decreasedwhilethatof
microporesbelow 1lxm increasedwiththeincreaseofthedensity.Thespecificareacanbemainlyattributedtomicro—
poresbelow 20nm,whichreachesthehighestpointat1.46g/cm .
Keywords:C/C composite;plate;poresturcture;mercury intursionmethod
炭/炭(C/C)复合材料是一种多孑L材料,孔隙结构 样开 口孔隙信息的一种测试方法。其突出的优点在于
是它的一个重要结构参数。在化学气相渗积 (CVI)过 能在较广的测孔范围(5nm一350 m)对空隙结构进
程中,C/C复合材料预制体中的孔隙网络对反应气体传 行分析,因而特别适用于孔径尺寸分布不均匀的多孔
质过程、复合材料致密化进程以及基体热解炭的沉积动 材料。本文采用压汞法分析 C/C复合材料平板孔隙
力学和微观结构都具有决定性的影响,因此有必要明确 结构随C
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