【摘 要】
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将微波引入到CVI工艺中,发展了一种制备碳/碳复合材料的微波热解CVI工艺（MCVI）。本文以碳毡为预制体,N2为稀释气体,分压为10kPa,沉积温度为1100℃和1150℃的工艺条件下,研究了
【机 构】
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深圳大学材料学院; 深圳市特种功能材料重点实验室;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(50672059)。
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将微波引入到CVI工艺中,发展了一种制备碳/碳复合材料的微波热解CVI工艺（MCVI）。本文以碳毡为预制体,N2为稀释气体,分压为10kPa,沉积温度为1100℃和1150℃的工艺条件下,研究了不同的气体前驱体（甲烷和丙烯）对MCVI工艺制备碳/碳复合材料的致密化速率和密度均匀性的影响,观察了材料的表面形貌和微观结构,分析了MCVI工艺的可行性。结果表明:在MCVI工艺中,非极性的甲烷更适用于MCVl工艺。C3H6为不饱和烃,属于极性介质,能被微波加热,从而导致C3H6在导入微波腔体内而未到达高温预制体表面就开始快速裂解,发生热解反应,生成大尺寸碳氢分子,最终产生碳黑,导致预制体表面出现结壳现象;而CH4作为非极性介质,不能被微波加热,可以保持线性小分子向预制体内快速扩散,预制体内部能获得充足的碳源前驱体,通过在被加热的预制体碳纤维表面热解并原位沉积,预制体从内到外逐步致密,解决了表面结壳现象,从而提高了致密化速率。采用该工艺,在30h内制备了密度达1.70g/cm3以上的碳/碳复合材料。
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