C-SiC-B4C復(fù)合材料的制備及抗氧化性能的研究.pdf

1、本文采用蘭州生石油焦、撫順煅后瀝青焦和青島鱗片石墨作為炭質(zhì)原料，SiC、B4C作為陶瓷相，分別采用中溫瀝青、改質(zhì)瀝青、酚醛樹脂三種粘結(jié)劑，模壓制備C-SiC-B4C復(fù)合材料。研究了炭質(zhì)原料、粘結(jié)劑種類及其含量對C-SiC-B4C復(fù)合材料性能和組織結(jié)構(gòu)的影響。同時通過TG-DSC、IR分析討論了煤瀝青和酚醛樹脂的結(jié)焦炭化過程，并以此作為制定C-SiC-B4C復(fù)合材料燒結(jié)曲線的依據(jù)。
　　 以酚醛樹脂作為粘結(jié)劑，分別采用蘭州生石油焦

2、、撫順煅后瀝青焦和青島鱗片石墨作為原料制備C-SiC-B4C復(fù)合材料。通過SEM對原料的顯微結(jié)構(gòu)觀察：蘭州生石油焦的顯微結(jié)構(gòu)以流線型為主，撫順煅后瀝青焦的顯微結(jié)構(gòu)中存在大量鑲嵌型結(jié)構(gòu)。不同原料的性能和結(jié)構(gòu)的差異，從而導(dǎo)致三種原料在相同工藝條件下制備出的C-SiC-B4C復(fù)合材料的力學(xué)性能和電阻率差別較大：青島鱗片石墨為原料制備的樣品氣孔率和電阻率最低，蘭州生石油焦具有較好的燒結(jié)性能，以生焦為炭質(zhì)原料制備的樣品則顯示出最好的力學(xué)性能。

3、r>　　 選擇以燒結(jié)性能較好的蘭州生石油焦作為炭質(zhì)原料，分別采用中溫瀝青、改質(zhì)瀝青、酚醛樹脂三種粘結(jié)劑制備C-SiC-B4C復(fù)合材料。研究表明，由于三種粘結(jié)劑的粘結(jié)性、結(jié)焦值以及組成結(jié)構(gòu)的不同，制備出的C-SiC-B4C復(fù)合材料的顯氣孔率、強(qiáng)度、電阻率差別也較大，酚醛樹脂作粘結(jié)劑的樣品顯氣孔率最低，強(qiáng)度最高，電阻率最低。煤瀝青組分中的甲苯不溶物和β樹脂含量對結(jié)焦形成的瀝青炭的含量和性能影響很大，實(shí)驗中所采用改質(zhì)瀝青中的甲苯溶物和β樹脂

4、含量為中溫瀝青的1.5～3倍，因而其粘結(jié)性要好于中溫瀝青，結(jié)焦值也要高于中溫瀝青，制備出的樣品的性能也較中溫瀝青好。
　　 通過TG-DSC和靜態(tài)空氣中的氧化實(shí)驗討論了C-SiC-B4C復(fù)合材料在800℃～1100℃條件下的抗氧化性能。研究發(fā)現(xiàn)：1000℃以下時，復(fù)合材料的抗氧化性能與炭質(zhì)原料種類、陶瓷相含量(主要是B4C的含量)有關(guān)；溫度超過1000℃時，復(fù)合材料中的SiC開始對樣品的抗氧化性能發(fā)揮作用。實(shí)驗中當(dāng)陶瓷相的含量達(dá)