炭/炭復合材料具有高比強、高模量、低熱膨脹系數(shù)、耐燒蝕以及良好的生物相容性等一系列優(yōu)異性能。為此,C/C復合材料作為結構材料在諸多高科技領域具有不可替代的應用,例如用于導彈鼻錐、火箭噴管、航天飛行器機體結構、發(fā)動機高溫構件、飛機剎車片等。開發(fā)C/C復合材料新功能一直是研究者的研究焦點。鑒于碳納米管或纖維增強水泥和聚合物均具有熱電性能,因此本工作主要目的是探索瀝青基C/C復合材料的熱電性質。本文分別以中間相瀝青和中溫瀝青為浸漬劑,通過浸漬-炭化工藝制備了中間相瀝青基C/C復合材料(MPCC)和中溫瀝青基C/C復合材料(ZHPCC),同時制備了中間相瀝青炭(MPC)和中溫瀝青炭(ZHPC),并對制備的材料進行了石墨化熱處理。采用熱電性能測試儀和激光熱導儀等研究中間相瀝青炭和中溫瀝青炭及其C/C復合材料熱電性質。主要研究內(nèi)容及結果如下:材料的結構表征。熱處理前,中間相瀝青炭和中間瀝青炭基C/C復合材料的光學結構主要為流域結構,而中溫瀝青炭及中溫瀝青炭基C/C復合材料的光學結構主要為鑲嵌型結構;SEM檢測結果表明,中間相瀝青炭和中間瀝青炭基C/C復合材料呈現(xiàn)層片狀結構,而中溫瀝青炭及中溫瀝青炭...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 熱電效應的相關理論
        1.2.1 熱電效應簡介
        1.2.2 熱電現(xiàn)象的基本原理
    1.3 C/C復合材料的微觀結構
        1.3.1 C/C復合材料的基本結構
    1.4 C/C復合材料的熱、電性質
        1.4.1 C/C復合材料的熱性質
        1.4.2 C/C復合材料的電學性能
    1.5 炭材料熱電性能的研究背景與現(xiàn)狀
    1.6 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗儀器及設備
    2.3 瀝青基C/C復合材料制備
    2.4 熱處理
    2.5 材料微觀結構表征
        2.5.1 偏光顯微鏡（PLM）表征
        2.5.2 掃描電子顯微（SEM）表征
        2.5.3 X射線衍射（XRD）表征
        2.5.4 拉曼光譜（Raman）表征
    2.6 材料熱電性能檢測分析
        2.6.1 Seebeck系數(shù)和電導率測試
        2.6.2 熱導率測試
第3章 瀝青炭微觀組織與熱電性能研究
    3.1 瀝青炭的結構表征
        3.1.1 偏光顯微鏡分析
        3.1.2 瀝青炭的SEM形貌
        3.1.3 X射線衍射分析
        3.1.4 拉曼光譜分析
    3.2 瀝青炭的熱電性質
        3.2.1 瀝青炭的電導率
        3.2.2 瀝青炭的Seebeck系數(shù)
        3.2.3 瀝青炭的熱導率
        3.2.4 瀝青炭的ZT值
    3.3 本章小結
第4章 瀝青基C/C復合材料微觀組織與熱電性能研究
    4.1 瀝青基C/C復合材料的微觀結構分析
        4.1.1 偏光顯微鏡分析
        4.1.2 SEM分析
        4.1.3 XRD分析
        4.1.4 Raman分析
    4.2 瀝青基C/C復合材料的熱電性質
        4.2.1 瀝青基C/C復合材料的Seebeck
        4.2.2 瀝青基C/C復合材料電導率
        4.2.3 瀝青基C/C復合材料熱導率
        4.2.4 瀝青基C/C復合材料ZT值
    4.3 本章小結
第5章 石墨化處理對瀝青炭及瀝青基C/C復合材料微觀組織及熱電性能的影響
    5.1 熱處理溫度對瀝青炭微觀組織影響
        5.1.1 SEM分析
        5.1.2 石墨化后瀝青炭微觀結構X射線衍射分析
        5.1.3 石墨化后瀝青炭微觀結構拉曼光譜分析
        5.1.4 石墨化熱處理后XPS分析
    5.2 熱處理對瀝青炭的熱電性能的影響
        5.2.1 石墨化熱處理對瀝青炭Seebeck系數(shù)的影響
        5.2.2 石墨化熱處理對瀝青炭電導率的影響
        5.2.3 石墨化熱處理對瀝青炭熱導率的影響
        5.2.4 石墨化熱處理對瀝青炭ZT值的影響
    5.3 熱處理對瀝青基C/C復合材料的熱電性能的影響
        5.3.1 XRD分析
        5.3.2 拉曼光譜分析
    5.4 熱處理對瀝青炭的熱電性能影響
        5.4.1 熱處理對瀝青基C/C復合材料Seebeck系數(shù)的影響
        5.4.2 熱處理對瀝青C/C復合材料電導率的影響
        5.4.3 石墨化熱處理對瀝青C/C復合材料熱導率的影響
        5.4.4 石墨化熱處理對瀝青C/C復合材料ZT值的影響
    5.5 石墨化前后瀝青炭微觀組織和熱電性質對比分析
        5.5.1 瀝青炭熱處理前后微觀組織變化
        5.5.2 瀝青炭熱處理前后導電、導熱、Seebeck系數(shù)以及ZT優(yōu)值的變化
    5.6 本章小結
第6章 結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果



本文編號：3826646