张小亮，公伟伟，高朋召 ， 王红洁 ，肖汉宁

Zhan g Xiaolia ng1，Gong Weiw ei1，Gao Pengzh oa1*， Wan g Hongj ei2 , Xiao Hanning1

1.湖南大学材料科学与工程学院，湖南长沙，410082

1.Colleg eof Materia slScien ceand Engineering，HunnaUniversity，HunnaChangs ah410082，P.R.China

2.西安交通大学材料强度国家重点实验室，陕西西安，710049

2.Sta te Key Laborato yrfor Mechanic la Behavi or of Materials，Xi’ naJiaoto ng University，Xi’ na710049，P.R. China

多升温速率法研究Si O2涂层/三维碳纤维编织体材料的微观氧化特征和机理

张小亮1，公伟伟1，高朋召1*， 王红洁2，肖汉宁1

Zhan g Xiaolia ng1，Gong Weiw ei1，Gao Pengzh oa1*， Wan g Hongj ei2, Xiao Hanning1

1.湖南大学材料科学与工程学院，湖南长沙，410082

1.Colleg eof Materia slScien ceand Engineering，HunnaUniversity，HunnaChangs ah410082，P.R.China

2.西安交通大学材料强度国家重点实验室，陕西西安，710049

2.Sta te Key Laborato yrfor Mechanic la Behavi or of Materials，Xi’ naJiaoto ng University，Xi’ na710049，P.R. China

采用热重分析中的多升温速率法，从微观角度对SiO2涂层/三维碳纤维编织体材料氧化反应的特征和机理进行了系统研究。结果表明：非等温条件下，材料的氧化过程呈现自催化特征。材料的氧化失重过程是一个复杂过程，首先为化学反应控制(转化率α≤10%)，反应的活化能为138.619kJml-1o；随失重的增加(α ≤ 55%)，逐渐变为化学反应和气体扩散共同控制，其活化能的最小值为54.524kJmo l-1；当 α＞55%，随失重的增加，化学反应对总反应速率的影响逐渐增大，活化能逐渐增加。最后通过对材料微分热重曲线重叠峰的解析研究了升温速率对涂层/编织体材料热氧化稳定性的影响。

多升温速率法；氧化特征；反应机理；

1.引言

近年来，随着三维编织技术的发展，三维碳纤维编织体作为增强材料受到广泛关注[1,2。]但碳纤维抗氧化性能较差，在400℃以上的空气中即出现明显的失重和强度降低现象[3]。同时进一步的研究表明，对碳纤维增强的复合材料而言，如果纤维有少量的氧化，可能导致复合材料力学性能明显下降[4]，由此可见提高碳纤维的抗氧化性能极为重要。……