化学气相渗透炭/炭复合材料的密度分布无损测量及其数值模拟预测
以初始纤维体积分数为7.1％的炭毡为预制体,甲烷为前躯体,采用等温等压化学气相(ICVI)渗透技术,分别在17和20kPa两个不同的工作压力条件下制备了炭/炭复合材料。ICVI温度为1100℃,气相在反应器中平均滞留时间为0.1秒。致密化时间为分别为39、90和120小时。利用对X-ray技术对试样的二维密度分布进行无损测量。基于Lambert-Beer定律建立并校订了X-ray透过单位厚度的炭、炭试样的强度衰减和试样密度的关系式,根据炭、炭试样的二维X-ray的衰减强度分布数据计算得到了试样的二维密度离散分布数据,利用数据拟合和内插的方法得到了所制备的炭、炭试样的二维密度连续分布图。同时,利用数值模技术,充分考虑CVI工艺所涉及的复杂的传质、均相气相反应和非均相表面沉积反应,本文亦对CVI工艺制备炭/炭复合材料的过程进行了模拟并预测气相在预制内随时间变化的分布情况。模型所预测的密度分布随时间的变化提示了由内而外的致密化过程变化规律与实验的无损测试结果展示了相同的规律。利用该模型对CVI工艺中甲烷压力进行了优化,并得到了实验验证。
炭炭复合材料 化学气相渗透 数值模拟 无损测量 密度测量 表面沉积
李爱军 Günter Schoch Olaf Deutschmann
Institut fur Technische Chemie und Polymerchemie, Universitat Karlsruhe Engesserstr. 20,76131 Karlsruhe, Germany
国内会议
桂林
中文
324-328
2007-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）