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加工碳碳復(fù)合材料的多種方法
1. 多元耦合物理場(chǎng)CVI法
多元耦合物理場(chǎng) CVI 法由中南大學(xué)謝志勇等于2006年設(shè)計(jì)，該方法通過在預(yù)制體內(nèi)鋪設(shè)導(dǎo)電發(fā)熱層，使反應(yīng)氣體濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、電磁場(chǎng)多元耦合，從而實(shí)現(xiàn)快速增密。研究發(fā)現(xiàn)以石油液化氣為前驅(qū)體，經(jīng)過20h的沉積，坯體密度達(dá)到1.71g/cm3，同時(shí)可獲得多種織構(gòu)的熱解碳基體。
2.定向氣流熱梯度 TG-CVI法
季根順等通過自制感應(yīng)加熱裝置使構(gòu)件形成內(nèi)高外低的溫度梯度，同時(shí)控制氣流由外向內(nèi)流動(dòng)，使前驅(qū)體氣體只有在內(nèi)部高溫區(qū)才能分解沉積，從而實(shí)現(xiàn)了盤狀構(gòu)件的徑向順序沉積，抑制了結(jié)殼現(xiàn)象，提升了沉積效率。該方法十分適用于盤狀C/C復(fù)合材料的制備，可在67h內(nèi)使預(yù)制體密度到達(dá)1.80 g/cm3，并且沉積的熱解碳全部為粗糙層。
3 CVI 前驅(qū)體改進(jìn)法
該方法主要針對(duì)傳統(tǒng)等溫CVI中前驅(qū)體氣體在預(yù) 制體外部預(yù)熱解難以進(jìn)入內(nèi)部的問題，有效增強(qiáng)氣體的擴(kuò)散過程，達(dá)到提升材料沉積效率的目的。同時(shí)繼承了ICVI工藝對(duì)樣品形狀要求低、設(shè)備簡(jiǎn)單、易于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
李偉等以正丁醇為前驅(qū)體，通過等溫CVI法，沉積73h即獲得密度為1.70 g/cm3 的C/C復(fù)合材料。任俊杰等以乙醇和甲醇的混合氣體為前驅(qū)體，通過等溫CVI法可在85h內(nèi)獲得高密度 (1.80 g/cm3 )及高織構(gòu)基體的C/C復(fù)合材料。
4. 3D 打印結(jié)合 CVI 法
中南大學(xué)YI等首先將刻蝕后的碳纖維與酚醛樹脂混合壓碎成粉末，再通過 3D打印(選擇性激光燒結(jié)法)制成C/C復(fù)合材料生坯，經(jīng)過180℃的固化與 1100℃的碳化后，利用CVI法進(jìn)一步致密化，可獲得精度高、密度高、機(jī)械性能良好的C/C復(fù)合材料零件。更多碳碳復(fù)合材料信息可查看http://21xtrc.cn
