鋯摻雜C-C復合材料的制備及微觀結構研究.pdf

1、為解決難熔金屬氧化物、碳化物在C/C復合材料中的分布的問題，本文以不同原料和工藝制備出3種鋯摻雜C/C復合材料。對鋯在C/C復合材料中的存在形式、微觀形貌、結晶狀態(tài)、分布情況以及復合材料的抗氧化性能等進行了研究，主要工作如下：
　　 1、以氧氯化鋯為原料合成了含鋯液相先驅體，并以其為浸漬劑對不同初始密度的純C/C復合材料進行鋯摻雜處理，研究了其密度和ZrO2含量的變化規(guī)律，鋯在復合材料中的存在形式及分布狀態(tài)和抗氧化性能。結果表明

2、：先驅體于1000℃和1600℃處理后完全轉化為納米ZrO2晶體和納米ZrC晶體且均勻分布于材料的表面、基體中與碳纖維表面。ZrC是在高溫處理過程中是以液相反應機制生成的。所制備的C/C-納米ZrO2和C/C-納米ZrC復合材料的抗氧化性能得到明顯提升。
　　 2、以醋酸鋯溶液和石油瀝青為原料，制備出ZrO2含量高達70％的C/C-納米ZrO2復合材料和C/ZrC復合材料，對其致密化規(guī)律、材料中鋯的存在形式和分布狀態(tài)、高溫下的抗

3、氧化性能進行了研究。結果表明：鋯經1000℃和1600℃處理后完全轉化為單斜納米ZrO2晶體和立方納米ZrC晶體且均勻分布于材料的基體中與碳纖維表面。ZrC是以液相反應機制生成的。納米ZrO2不僅會與C/C復合材料中的基體碳相互作用，同時能和增強體碳纖維相互作用，使纖維表面產生缺陷和孔洞，降低部分纖維的增強作用。
　　 3、合成出苯甲酸氧鋯，并以其為鋯源制備出不同鋯含量的改性瀝青，研究了鋯含量對改性瀝青性能的影響。以鋯含量為3％