稀土鑭催化熱解二甲苯制備炭/炭復合材料的燒蝕與氧化性能
【摘要】:采用薄膜沸騰(CVI)法,以LaCl_3催化熱解二甲苯、浸漬樹脂及熱處理后獲得密度為1. 72~1. 73 g/cm3的炭/炭(C/C)復合材料。應用氧-乙炔火焰和靜態空氣氧化法測試材料的燒蝕與氧化性能,XRD、SEM研究燒蝕及氧化面的物相組成與形貌。結果表明,隨著催化劑含量由0升高至15 wt%,材料的燒蝕和氧化失重率先減小后增大。高溫氧化環境中表面形成的La_2O_3層可減緩材料的氧化,催化生長的納米絲狀碳增強了基體抗剝蝕能力,使得催化劑添加后材料的質量和線燒蝕率較未添加時分別降低7. 6%~15. 2%和10. 7%~20. 0%,氧化失重率減少17. 7%~38. 5%。催化劑含量6 wt%和10 wt%下材料的性能較佳;含量超過10 wt%后,基體中各向同性結構熱解炭較厚,導致材料抗燒蝕氧化性能降低。熱處理溫度由1 800℃升高至2 250℃時,材料的抗燒蝕氧化性能提高。