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炭布叠层_热解炭复合材料导热系数与石墨化度的关系2003.pdf
( ) 464 功能材料 2003 年第 4 期 34 卷 炭布叠层/ 热解炭复合材料导热系数与石墨化度的关系 张福勤 ,黄伯云 ,黄启忠 ,熊 翔 ( 中南大学 粉末冶金国家重点实验室 ,湖南 长沙 4 10083) 摘 要 : 采用脉冲激光闪光法和 XRD ,分析了一种炭布叠层/ 粗糙层结构热解炭复合材料的导热系数与石墨化度之间的关 系 ,建立了二者之间的定量数学模型 ,并运用声子导热机制对其 机理进行了探讨 。结果表明 ,复合材料在平行于层面方向的室 温导热系数约为垂直方向的2 倍 ,但均随石墨化度的升高 、石墨 微晶尺寸的增大而逐渐升高 ,两个方向导热系数与石墨化度之 λ ( ) λ 间关系可分别表示为 : = 3 1. 22 + 8. 62exp g/ 27 . 10 及 = 6 . 08 + 8. 92exp ( g/ 33 . 99) 。 关键词 : 炭布叠层 ;热解炭 ;C/ C 复合材料 ;石墨化度 ;导热系 图 1 炭布叠层结构示意图 数 Fig 1 Schematic of carbon clot h laminate 中图分类号 : TB332 文献标识码 :A 2 . 2 试样制备 ( ) 文章编号 :100 1973 1 2003 导热系数 、石墨化度测量分别在 2 种不同形状和尺寸的试 1 引 言 样上进行 。导热系数试样是尺寸为 10mm ×4mm 的薄圆片 ,平 行试样 、垂直试样的轴向分别与复合材料层平面法线方向 z 平 C/ C 复合材料是一种多相非均质混合物 ,这种材料的导热 ( ) 行 、垂直 图 1 。石墨化度试样与导热系数试样取 自复合材料 性能与材料的结构密切相关 。石墨化度是 C/ C 复合材料最重 的相同部位 ,呈立方体 ,尺寸约为 10mm ×10mm ×10mm 。 要的结构参数之一 。一方面通过调整 、控制 C/ C 复合材料的石 试样制备好后 ,依次经受由低温到高温的氩气流保护石墨 墨化状态 、程度 ,可以赋予材料不同的导热性能 ,进而实现对其 化处理 。每次石墨化处理出炉后 , 由导热系数试样测量室温时 它性能的调控 。如用作刹车材料时 ,提高导热性能有助于加快 导热系数 , 同时从石墨化度试样上挫取少许粉末测量石墨化度 。 热量从接触界面扩散的速度 ,降低摩擦面温度 ,改善摩擦磨损性
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