景介辉，黄玉东，刘 丽，姜再兴

（1.哈尔滨工业大学，黑龙江 哈尔滨 150001;2.黑龙江科技学院，黑龙江 哈尔滨 150027）

碳/碳复合材料中的微区结构和性能的研究*

景介辉1，2，黄玉东1**，刘 丽1，姜再兴1

（1.哈尔滨工业大学，黑龙江 哈尔滨 150001;2.黑龙江科技学院，黑龙江 哈尔滨 150027）

实验以Raman光谱、原位纳米力学测试、偏光显微镜和扫描电镜（SEM）对碳/碳复合材料不同微区的结构和性能进行研究，实验结果表明：碳/碳复合材料不同微区的结构和性能存在明显的差异性，不同微区的石墨化程度是沿着相邻纤维中心径向逐步增强，至纤维间的碳基体最高；碳基体以片层状结构沿纤维表面取向，呈同心圆环状，其光学各向异性远高于纤维内部结构。利用微纳米力学原位测试技术得到纤维表面的摩擦系数远低于基体的摩擦系数。

碳/碳复合材料；Raman光谱；SEM；纳米划痕

前 言

碳/碳复合材料是碳纤维增强碳基体的一种高性能先进复合材料，具有密度低、热膨胀系数小、高温力学性能优异、抗热震和耐高温烧蚀性能等优点,被广泛应用于国防战略武器装备、航天航空和民用等领域，并发挥着越来越重要的作用[1～3]。在碳/碳复合材料中存在多组元结构，包括纤维、基体、纤维/基体界面层、纤维束/基体界面层和各种缺陷等，对碳/碳复合材料的性能有着极其重要的影响，尤其是纤维束内的纤维、基体和纤维/基体界面层作为碳/碳复合材料的重要组成部分，对其结构和性能的研究对于改善碳/碳复合材料的综合性能有着重要的意义。……