Kohlenstoff/Kohlenstoff -Verbundformprozess

Kohlenstoff/Kohlenstoff -VerbundwerkstoffeSiehe zusammengesetzte Materialien aus Kohlefaserverstärkung und Matrix auf Kohlenstoffbasis. Sie haben die Eigenschaften einer geringen Dichte, hohen Festigkeit, einem hohen spezifischen Modul, einem niedrigen thermischen Expansionskoeffizienten usw. Ihr superhoch-Temperaturwiderstand macht sie zum vielversprechendsten Hochtemperaturmaterial.

Kohlenstoff/Kohlenstoff -Verbundwerkstoffe befinden sich in der Mitte der Industriekette. Kohlenstofffasern werden gewebt oder nadelt, um Vorformungen zu erhalten, die durch mehrere chemische Dampfabscheidungsprozesse karbonisiert werden. Nach hoher Temperaturkarbonisierung und Graphitisierung werden Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe gebildet und dann bearbeitet, um entsprechende Produkte zu erhalten.

Die Leistung von Kohlenstoff/Kohlenstoff -Verbundwerkstoffen wird durch den Vorbereitungsprozess stark beeinflusst. Verschiedene Prozessbedingungen können zu Änderungen der Materialstruktur, der Dichte, der mechanischen Eigenschaften usw. führen. Das Folgende ist Folgendes

 Die Hauptvorbereitungsprozesse von Kohlenstoff/Kohlenstoff -Verbundwerkstoffen:

1. CVD -Prozess (Chemical Dampor Deposition)

Das chemische Dampfabscheidungsprozess besteht darin, kohlenstoffhaltige Gase (wie Methan, Propylen usw.) bei hohen Temperaturen zu zersetzen, um pyrolytischem Kohlenstoff auf der Oberfläche der Kohlefaser-Preform abzuscheiden, wodurch ein Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial gebildet wird. Es kann bei niedrigerer Temperatur durchgeführt werden, und die Abscheidungsrate ist relativ schnell, und ein Kohlenstoff/Kohlenstoff -Verbundmaterial mit gleichmäßiger Struktur und hervorragende Leistung kann hergestellt werden.

Prozessfluss

① Vorbehandlung: Reinigen und aktivieren Sie die Oberfläche der Kohlefaser -Preform, um den Abscheidungseffekt zu verbessern.

② Abscheidung: Stellen Sie die Vorform in einen Reaktor ein, führen Sie Kohlenstoffquellengas ein und legen Sie die Ablagerung bei hoher Temperatur (normalerweise 900-1200 ° C) und geeignete Druckbedingungen.

③ Kontrolle: Steuern Sie die Abscheidungsrate und die Struktur von pyrolytischem Kohlenstoff durch Einstellen von Parametern wie Reaktionstemperatur, Gasfluss und Druck.

2. Carbonisierungsprozess im Imprägnieren von flüssigen Phasen

Die Kohlefaser -Preform wird in einem flüssigen Kohlenstoffvorläufer (wie Asphalt, Harz usw.) imprägniert und dann karbonisiert und graphitisiert, um ein Carbon/Carbon -Verbundmaterial zu bilden. Der Prozess ist einfach und die Kosten sind gering. Es ist geeignet für die Herstellung großer und komplex geformter Kohlenstoff-/Kohlenstoffverbundwerkstoffe.

Prozessfluss

① Imprägnierung: Tauchen Sie das Vorformpunkt in einen flüssigen Vorläufer ein und fördern Sie die Imprägnierung durch Vakuum, Druck usw.

② Carbonisierung: Wärme auf eine hohe Temperatur (normalerweise 800-1500 ° C) in einer inerten Atmosphäre, um den Vorläufer in Kohlenstoff umzuwandeln.

③ Wiederholte Imprägnierung und Karbonisierung: Um die Dichte und Leistung des Materials zu verbessern, kann es erforderlich sein, den Imprägnierungs- und Karbonisierungsprozess mehrmals zu wiederholen.

3.. Vorläufer -Konvertierungsprozess

Verwenden Sie organische Polymervorläufer (z. B. Polycarbosilan, Polysiloxan usw.), um bei hohen Temperaturen pyrolysiert zu werden, um Kompositmaterialien auf Keramikbasis umzuwandeln. Kohlenstoff/Kohlenstoff -Verbundwerkstoffe mit hoher Reinheit und Gleichmäßigkeit können hergestellt werden.

Prozessfluss

① Vorläufer synthetisieren: Vorläufer mit spezifischen Strukturen und Eigenschaften durch chemische Reaktionen synthetisieren.

② Imprägnierung oder Beschichtung: den Vorläufer auf der Kohlefaser -Vorformung imprägnieren oder beschichten.

③ Pyrolyseumwandlung: Die Pyrolyse wird in einer inerten Atmosphäre bei hoher Temperatur (normalerweise 1000-1800 ° C) durchgeführt, um den Vorläufer in ein Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundmaterial umzuwandeln.

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