以天然气为碳源的cvi法制备cc复合材料的研究

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1、原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：童盘日期：立业生年』月上日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印

2、、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：阻导师签名强醛日期．群碰月三日硕士学位论文摘要摘要CVI热解炭的显微结构对C／C复合材料的性能有显著的影响，如何调控CⅥ工艺参数实现C／C复合材料的快速致密化同时得到所需结构的热解炭一直是国内外研究的热点课题之一。目前，C／C复合材料生产常用的碳源为丙烯，但是其气体利用率较低，价格昂贵，生产成本高，一定程度上阻碍了C／C复合材料的发展与应用。因此，要提高C／C复合材料的市场竞争力，必须发展新碳源降低

3、产品的生产成本。基于这一目标，本文以天然气为碳源，采用等温CⅥ工艺制备C／C复合材料，分别研究了沉积温度、沉积压力与气体滞留时间对等温CVI制备C／C复合材料致密化和显微结构的影响，得到的主要结论如下：(1)沉积温度是CVI致密化工艺的重要工艺参数，在沉积压力为10KPa时，当沉积温度由1000"C升高到l100"C，沉积100h后，试样的密度增加到1．389／cm3，继续提高沉积温度到1150"C，密度降低为1．32咖m3。沉积温度为1100"C时，试样内部为RL结构。(2)在沉积温度为1100"C时，随着沉积压力从1KPa提高到15KPa，沉

4、积100h后，试样的密度从1．08∥cm3增加到1．589／cm3，提高压力对致密化是有利的。沉积压力为15KPa时，试样内热解炭为RL与SL组成的Banded结构，压力为10KPa和12KPa时，得到RL结构。(3)在沉积温度为1100"C，沉积压力为10KPa的工艺条件下，当滞留时间从0．13s增加到0．32s时，试样密度由1．20g／cm3增加到1．46g／em3，继续增加滞留时间到0．40s时，密度降低为1．05咖m3。滞留时间为0．22s和0．32s时，得到RL结构。(4)通过正交实验设计数据处理及分析，得知沉积压力是决定C／C复合材料

5、密度的最重要因素，而滞留时间是决定热解炭显微结构的最重要因素，得到本实验条件下的最优化工艺条件。本研究条件下，最优的工艺参数是沉积温度1100℃、沉积压力12KPa和滞留时间0．32s。关键词C／C复合材料，化学气相渗透，热解炭硕士学位论文ABSTRACTThemicrostructureofpyrocarboniscrucialtotheperfoemanceofC／Ccomposites，changingtheparametertoaccquiredghtstructureofpyrocarbonandincresetheefficiency

6、isoneofthehotsubjectsbothdomesticandinternationalresearch．Now,C／Ccompositesarewidelypreparedbypropylene，butthegasusingefficiencyislow，andbecauseofpropyleneisexpensiveSOthecostofproductionishigh，thesefactshinderthedevelopmentandapplicationsofC／Ccomposites．Therefore，itisessenti

7、altodevelopnewprecursorswhichCancutdownthecostofproductionandmakeC／Ccompositesiscompetitiveinmarketplace．111epresentresearchworkaimstotheforegoingneed，perparedC／CcompositesfromnaturalgasbyICVI，studingtheeffectsofdifferentparameterssuchastemperature、pressure、residencetimeonthe

8、densitificationrateandmicrostructureofC／Ccomposites，theconclusionast