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液相浸漬法制備C/C復合材料的又一重要方法,它是將碳纖維制成的預成型體浸入液態的浸漬劑中,通過加壓使浸漬劑充分滲入到預成型體的孔隙中,再通過固化、碳化、石墨化等一系列過程的循環,最終得到C/C復合材料。液相浸漬法中浸漬劑的組成和結構十分重要,它不僅影響致密化效率,而且也影響制品的機械性能和物理性能。浸漬劑可分為兩類,一類為熱固性樹脂,另一類為熱塑性樹脂。
浸漬劑的選擇時應綜合考慮以下幾個方面。
①浸漬劑的黏度,如果浸漬劑過高,致密過程比較困難,容易在制品內形成較大的孔隙裂紋。
②碳化收率,對于浸漬劑來說,碳化收率越高其浸漬效率也就越高,而且制品內產生孔隙裂紋的幾率也就越小。但碳化收率與黏度通常情況下是相互制約的兩個方面,碳化收率高的浸漬劑,其黏度一般都相對要高些,因此在浸漬工藝過程中,通常是根據制品所達到的密度情況來選擇浸漬劑,當制品密度還很低時選擇高碳收率的浸漬劑,隨著浸漬循環過程的進行,制品密度不斷提高,達到
一定值時,高碳收率的浸漬劑由于其黏度較高,而浸漬效率反而會下降,這時就可以選擇碳收率稍低而黏度也低的浸漬劑,這樣就可達到較高的浸漬效率,從而降低工藝周期。
③固化條件。對于熱固性浸漬劑固化條件也是非常重要的,固化劑的種類、用量、固化時間、溫度、壓力等對浸漬效率及制品的性能都將產生重要的影響。
④浸漬劑在碳化及石墨化過程的收縮率。大多數浸漬劑在碳化、石墨化轉化為基體碳的過程中都會產生收縮,這就會使其粘附的碳纖維受到一定的損傷,從而影響了制品的各種性能。盡可能選擇碳化及石墨過程中收縮率的浸漬劑,以減少由此造成的制品性能的下降。
⑤浸漬劑形成基體碳的微觀結構。基體碳的結構影響材料的力學性能、熱性能及耐磨性,基體碳的結構是由浸漬的分子結構決定的。
