添加难熔金属化合物C/C复合材料的微观结构
程家张中伟许正辉宋永忠
（航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术国防科技重点实验室，北京100076）
文摘利用液相浸渍法制备了含有难熔金属化合物的C/C复合材料，通过金相显微镜、面扫描观察了难熔金属颗粒在材料中的分散状态；并表征了碳纤维、基体碳的微观结构和纤维/基体的界面状态。研究发现，难熔金属化合物在高温下对碳具有催化石墨化和诱导石圣化作用，石墨微晶尺寸大，发育好，取向性高。
关键词难熔金属化合物，微观结构，石墨化
Microstructureof C/CCompositesWithRefractoryMetal Compounds
ChengJia
Zhang Zhongwei
XuZhenghuiSongYongzhong
( National Key Defense Laboratory of Advanced Functional Composite Materials Technology ,Aerospace Research
Institute of Materials & Processing Technology, Beijing 100076)
AbstractC/C composites with refractory metal compounds were prepared by liquid impregnation,the distribu-tion state of refractory metal grain was observed by optical microscope and surface scan. Microstructure morphology of carbon fibers,carbon matrix and fiber/matrix interface were measured by scan electron microscope,transmission elec-tron microscope and optical microscope.
KeywordsRefractory metal compounds,MicrostructureGraphitizatior 1前言
C/C复合材料具有比强度高、比模量高、耐烧蚀等优异性能1-4。随着科学技术的发展，很多航天器需要能在1800℃甚至2000℃以上使用的防热部件，如高超声速飞行器的头锥和翼前缘等，需要解决C/C 复合材料在超高温（2000~3000℃）下的氧化烧蚀防护问题。大量研究表明，向C/C复合材料中添加难熔金属化合物是解决上述问题的有效方法。本文
研究了向C/C复合材料引入难熔金属化合物后，对
其微观结构的影响。 2实验
采用3D结构碳纤维立体织物，利用浸渍法向C/ C复合材料引人难熔金属化合物，通过高温、高压，制备出C/C复合材料，密度>2.0g/cm。采用OLYM-PUSBX50金相显微镜、APOLLO-300扫描电镜、
G2F20透射电镜观察C/C复合材料的微观结构。 3结果与讨论
3.1难熔金属化合物在C/C复合材料中的状态
图1为难熔金属化合物颗粒在C/C复合材料的向碳布层及：向纤维束内分散状态的金相照片。
（a）碳布层内（b）z向纤维束之间
图1难熔金属化合物在材料中的分散状态
Fig. 1Distribution of refractory metal grain in materials
收稿日期；2009-0920
作者简介：程家，1982年出生，硕士，主要从事C/C复合材料微观结构分析工作。E-mail：chengjia612@163.com
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万方数据
http://www.yhclgy.com宇航材料工艺2010年第2期