基体改性CC复合材料在高温下的热膨胀规律

　　基金项目：国防十五预研项目（00KZKYB000000253）资助项目碳纤维增强碳基复合材料（以下简称c/c复合材料）的一系列优异性能，尤其是卓越的力学性能和高温性能，已经在航空航天等热结构材料中显示出极大的威力。但是，这些优异性能只有在惰性气氛中才能保持。由于C/C复合材料同其它碳素材料一样，几乎都是由碳原子组成的，而碳在空气中400C以上就开始氧化f1，氧化后其性能急剧下降，因此，提高C/C复合材料的高温抗氧化性一直是C/C复合材料的重要课题。然而，多数研究者集中在以SiC为核心的系列涂层上，由于C/C复合材料的固有特性，其热膨胀系数较低，一般为1.0X厂C很难与SiC系列涂层的热膨胀系数（3.5X10 6/°C）相匹配，特别是在1000C以上，二者的差距更大。这样一来，在高温下产生的热应力将导致涂层开裂、抗氧化能力失效。作者曾用基体改性的方法，提高了C/C复合材料的高温抗氧化性，尔后又发现基体改性还提高了C/C复合材料的热膨胀系数，因讨。这对于改善C/C复合材料与其抗氧化涂层之间热膨胀系数的匹配程度，全面提高C/C复合材料的高温抗氧化性有一定的指导意义。

　　1实验方法C/C复合材料的制备在C/C复合材料用基体焦炭及浙青中分别加入一定量的基体改性剂Si2，采用混合磨碎法对其进行改性处理，然后经过成型―浸渍U碳化―石墨化制成C/C复合材料。

　　热膨胀系数的测定M将基体改性前后的C/C复合材料制成同一规格形状，在同一条件下测定其热膨胀系数。0~900C采用石英示差法，900~1500C采用激光扫描法，并按下式计算热膨胀系数2结果与分析将基体改性前后C/C复合材料的热膨胀系数列于表1中，为了更直观，再将表1中的数据描绘在中。

　　温度/C改性前平均热膨胀系数M1061）改性后平均热膨胀系数八1061）一般碳素材料的热膨胀系数随温度的变化关系为石=KiT+bi，即a-T为线性关系