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CC复合材料在高温下的热膨胀规律

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-16  浏览次数:24 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网获悉:由于C/C复合材料同其它碳素材料一样,几乎都是由碳原子组成的,而碳在空气中400C以上就开始氧化f1,氧化后其性

中华不锈钢网获悉:由于C/C复合材料同其它碳素材料一样,几乎都是由碳原子组成的,而碳在空气中400C以上就开始氧化f1,氧化后其性能急剧下降,因此,提高C/C复合材料的高温抗氧化性一直是C/C复合材料的重要课题。然而,多数研究者集中在以SiC为核心的系列涂层上,由于C/C复合材料的固有特性,其热膨胀系数较低,一般为1.0X厂C很难与SiC系列涂层的热膨胀系数(3.5X10 6/°C)相匹配,特别是在1000C以上,二者的差距更大。这样一来,在高温下产生的热应力将导致涂层开裂、抗氧化能力失效。作者曾用基体改性的方法,提高了C/C复合材料的高温抗氧化性,尔后又发现基体改性还提高了C/C复合材料的热膨胀系数,因讨。这对于改善C/C复合材料与其抗氧化涂层之间热膨胀系数的匹配程度,全面提高C/C复合材料的高温抗氧化性有一定的指导意义。

  1实验方法C/C复合材料的制备在C/C复合材料用基体焦炭及浙青中分别加入一定量的基体改性剂Si2,采用混合磨碎法对其进行改性处理,然后经过成型―浸渍U碳化―石墨化制成C/C复合材料。

  热膨胀系数的测定M将基体改性前后的C/C复合材料制成同一规格形状,在同一条件下测定其热膨胀系数。0~900C采用石英示差法,900~1500C采用激光扫描法,并按下式计算热膨胀系数2结果与分析将基体改性前后C/C复合材料的热膨胀系数列于表1中,为了更直观,再将表1中的数据描绘在中。

  温度/C改性前平均热膨胀系数M1061)改性后平均热膨胀系数八1061)一般碳素材料的热膨胀系数随温度的变化关系为石=KiT+bi,即a-T为线性关系

中华不锈钢网获悉:接枝物用量对复合材料力学性能的影响2.3接枝率对复合材料制备和力学性能的影响%的接枝物制备PP(F401)/PPMA/Org-MMT复合材料,以和接枝率为0.6%接枝物制备的PP(F401)/PPMA/Org-MMT复合材料进行对比。为PP(F401)/PPMA(0.9%)/Org-MMT复合材料的XRD衍射谱图,和表3表明,随接枝物用量的增加,接枝率为0. 9%接枝物制备的PP(F401)/PPMA/Org-MMT复合材料的插层效果逐渐增强,和与表1所示接枝率为0. 6%接枝物制备PP(F401)/PPMA/Org-MMT复合材料具有相同的变化趋势。相同组分配比,采用接枝率为0. 9%接枝物:2以上接枝物接枝率均为0.9%模压成型样品枝率为0.6%接枝物制备PP)/PPMA/Org-MMT复合材料一级衍射峰出现的角度低,说明采用高接枝率接枝物制备PP/PPMA/Org-MMT复合材料可获得更好的插层效果。这是因为高接枝率的接枝物大分子链上含有更多的极性基团,而这些极性基团在插层过程中起着关键作用。为PP(F401)/PPMA/Org-MMT复合材料拉伸强度和冲击强度随接枝物用复合材料的插层效果逐渐增强,和模压工艺制备pp(F401)/PPMA(0.9%)/Org-MMT复合材料具有相同的变化趋势。对照和表3,相同组分配比,采用模合材料比采用注射成型工艺制备PP(F401)/PPMA(0.9%)/Org-MMT复合材料一级衍射峰出现的角度低,而且一级衍射峰更为明显,说明采用模压工艺制备量的关系。表明,PP(F401)/PPMA(0.9%)/Org-MMT复合材料拉伸强度和冲击强度随接枝物用量的6%)/Org-MMT复合材料具有相同的变化趋势,但PP(F401)/PPMA(0.9%)/Org-MMT复合材料拉伸强度和冲击强度随接枝物用量变化更大。

  2.4成型工艺对复合材料制备和力学性能的影响采用注射成型工艺制备了PP(F401)/PPMA(0.9%)/Org-MMT复合材料,与采用模压工艺制备复合材料进行对比。为采用注射成型工艺制备PP(F401)/PPMA(0.9%)/Org-MMT复合材料的XRD衍射谱图,和表4表明,随接枝物用量的增加,注射成型工艺制备PP(F401)/PPM(0.9%)/Oig-MMT =68:30:2以上接枝物接枝率均为0.9%,注射成型样品得更好的插层效果。这是因为与注射成型工艺路线相比,模压工艺路线中两辊塑炼时可提供较大剪切力及模压过程中物料在高温下停留时间较长。为采用注射成型工艺制备的PP(F401)/PPMA(0. MMT复合材料拉伸强度和冲击强度随接枝物用量的9%)/Org-MMT复合材料拉伸强度和冲击强度随接枝物用量的变化趋势与所示采用模压工艺制备PP(F401)/PPMA(0.9%)/Oig-MMT复合材料相同,但采用注射成型工艺制备,作401)斤,皿人(0.9%)/0屯-皿皿丁复合材料的拉伸强度和冲击强度更大。

  3结论采用不同PP制备PP/PPMA/Org-MM材料的插层效果不同,PP(F401)为基材的PP/Org-MMT复合材料的插层效果优于PP(FY4基材的PP/PPMA/Org-MMT复合材料。

  采用高接枝率接枝物制备PP/PPMMMT复合材料的插层效果优于采用低接枝率制备的PP/PPMA/Org-MMT复合材料。

  复合材料的插层效果优于采用注射成型工艺PP/PPMA/Org-MMT复合材料。

  PP/PPMA/Org-MMT复合材料的拉随接枝物含量的增加先增加后减小,在接枝物10%时出现最大值。冲击强度随接枝物含量呈势。中华不锈钢网获悉
 

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