糖衍生纳米晶体石墨矩阵C/C复合材料,在3000°C下具有优异的废弃性
Wenzheng Zhang1, Mingyi Tan1, Daming Chen1
1National Key Laboratory of Science and Technology on Advanced Composites in Special Environments, Harbin Institute of Technology, No. 2 Yikuang Street, Harbin, 150000, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 26, 2023
概括
研究人员开发了一种新的方法,用碳纤维增强的碳矩阵 (C/C) 复合材料,使用糖衍生碳而不是石化产品. 这些基于糖的C/C复合材料提供了可比的机械性能和卓越的热稳定性,用于航空航天和半导体应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 碳基材料对于高性能应用至关重要.
- 石化产品传统上用于碳矩阵复合材料.
- 糖类等可再生资源在工业碳材料生产中未得到充分利用.
研究的目的:
- 开发一种生产碳纤维增强碳基质 (C/C) 复合材料的可持续方法.
- 探索使用糖衍生碳作为矩阵材料.
- 为了评估基于糖的C/C复合材料的性能,用于苛刻的应用.
主要方法:
- 使用糖作为碳矩阵制备的原料.
- 制造含有糖衍生碳基质的C/C复合材料.
- 描述由此产生的复合材料的结构,热和机械性能.
- 在极端的热条件下测试消耗电阻.
主要成果:
- 成功制备了由糖衍生的C/C (S-C/C) 复合材料,具有纳米晶体石墨基质.
- 在糖衍生基质和碳纤维之间实现了强大的结合.
- 已证明其机械性能与石化衍生C/C复合材料相当.
- 呈现出优异的热稳定性,在3000°C和高热流时的线性废弃率为0.03mm/s.
结论:
- 糖制碳是一种可行的,可持续的替代石油化学品,用于C/C复合模板.
- S-C/C复合材料具有高热稳定性和强大的机械性能.
- 这种新型的复合材料对半导体和航空航天行业具有重大前景.
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