丙烯在模型孔中CVI过程的热解炭沉积
在模型孔中热解炭的沉积实验对C/C复合材料的制备具有直接的指导意义。由于丙烯是目前我国通过热解炭化学气相沉积制备炭/炭复合材料的主要原料气体，本文在温度为1223K,总压强40kPa(N2:C3H6=9:1)和停留时间0.56s下,以丙烯为前驱体在内径为1mm和长度31mm的模型孔中裂解沉积热解炭.以15h为沉积周期经75h沉积实验得到最终试样,通过切样观察热解炭沿模型孔长度方向的沉积厚度,分析在水平和垂直方向的热解炭沉积速率变化.结果表明,在该实验条件下热解炭沿模型孔长度方向由孔口到末端的沉积速率降低;而沿垂直方向位置较低处的模型孔,热解炭沿长度方向的沉积速率梯度较小.通过耦合均气相反应机理和总括反应机理,对该实验条件丙烯在模型孔中的热解炭沉积过程进行模拟.运用均气相反应机理在平推流反应器模型中对丙烯裂解的气相组分的变化进行模拟,并将平推流反应器相应位置的气体组分浓度作为模型孔入口初始浓度.运用总括反应机理的热解炭沉积模型,对丙烯在模型孔中的化学气相渗透过程进行模拟.对照热解炭在模型孔中沉积厚度的实验结果,证明该模型的合理性.模拟和实验结果表明通过减少气体停留时间可适当减缓热解炭表面封孔现象.
碳/碳复合材料 制备工艺 热解炭 化学气相沉积 丙烯
汤哲鹏 李爱军 张丹 张中伟 李琳琳 房金铭
上海大学材料复合及先进分散技术教育部工程中心,上海200072 上海大学应用数学和力学研究所,上海200072 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
国内会议
长沙
中文
1-8
2015-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）