炭/炭-陶瓷/炭多元复合材料的原位热压制备与性能

来源：复合材料学报杂志2016年第5期北京时间：

作者：吴雪平, 王, 吴玉程, 张良, 杨禹, 吴力伟,

摘要：以纤维素和凹凸棒石(PG)为原料,在220℃下水热24 h制备凹凸棒石/炭(PG/C)复合材料。采用浸渍-炭化工艺在炭/炭(C/C)复合材料中引入PG/C作为添加剂,一步热压对材料最终成型,原位获得C/C-陶瓷/C复合材料。研究了添加PG/C对C/C力学性能和抗氧化性能的影响。结果表明:PG/C在热压过程中转变为顽辉石/C,顽辉石/C通过"填充"和"桥联"起增强作用,顽辉石陶瓷表面负载纳米炭层有效避免了陶瓷相与基体炭间弱结合的产生。随着PG/C中表面负载纳米炭含量的减少, C/C的强度逐渐增加。当炭含量为13%的PG/C作为添加剂时, C/C的抗弯强度为263 MPa,弹性模量为47 GPa,相对于没有添加剂的C/C抗弯强度提高了45%,弹性模量提高了42%;相对于以PG作为添加剂的C/C抗弯强度提高了16%,弹性模量提高了27%。添加PG/C使C/C抗氧化性得到了提高;1000℃下C/C的质量损失降低了12%~18%。

关键词：C/C复合材料, 凹凸棒石/C, 热压烧结, 力学性能, 抗氧化性能,