Mechanical properties of carbon/carbon composites with the fibre/matrix interface modified by carbon nanofibers
Mechanical properties of carbon/carbon composites with the fibre/matrix interface modified by carbon nanofibers
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碳纳米纤维改性纤维/基体界面的碳/碳复合材料的力学性能
DOI：
10.1016/j.msea.2016.01.013
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发表时间：
2016-02
期刊：
影响因子：
6.4
通讯作者：
Xiang Xiong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jie Chen;Long Huang;Peng Xiao;Xiang Xiong
为了改性，将碳纳米纤维（CNF）均匀地分散在单向碳预制体的纤维表面。然后采用化学气相沉积法（CVD）对改性后的单向碳预制体进行致密化处理，得到CNF-C/C复合材料。研究了CNF-C/C复合材料的显微结构和力学性能。结果表明，碳纤维表面的碳纳米纤维在CVD过程中成为热解碳的活性点，诱导热解碳有序沉积。在CNF-C/C复合材料中，在纤维与基体之间存在一个由CNF及其周围的高织构PyC组成的界面层。碳纳米纤维对纤维/基体界面进行改性后，可调节C/C复合材料的力学性能。改性后，复合材料的断裂方式发生了变化，垂直和平行方向的抗弯强度均有所提高。
In order to modification, carbon nanofibers (CNFs) are uniformly dispersed on the fiber surface of the unidirectional carbon preform. The modified unidirectional carbon preform was then densified to obtain CNF-C/C composite by chemical vapor deposition (CVD). The microstructure and mechanical properties of the CNF-C/C composite were investigated. Results show that CNFs on carbon fibers become the active points and induce the ordered deposition of PyC during CVD. In the CNF-C/C composite, there is an interface layer composed of CNFs and high texture PyC around them between the fibers and matrix. After the modification of fiber/matrix interface by CNFs, the mechanical properties of C/C composite are adjusted. After modification, the fracture mode is changed and the flexural strength is enhanced in both vertical and parallel direction.
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