吴小军，乔生儒，程 文，李 艳，陈 林，刘遗冰

(1.西北工业大学材料学院，西安 710072;2.西安航天复合材料研究所，西安 710025)

高温处理过程C/C复合材料微结构演变规律①

吴小军1，乔生儒1，程 文2，李 艳2，陈 林2，刘遗冰2

(1.西北工业大学材料学院，西安 710072;2.西安航天复合材料研究所，西安 710025)

对热解炭基、热解炭-树脂炭基C/C复合材料进行了1 500、1 800、2 100、2 500℃高温热处理。采用X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪，对不同热处理温度及未进行热处理的2种C/C复合材料纳米尺度结构进行了表征;采用扫描电子显微镜、压汞仪，检测了其微米尺度孔隙缺陷。结果表明，随热处理温度的增加，微米尺度C/C复合材料的孔隙率逐渐增加，材料中裂纹型孔隙缺陷在热处理过程中，没有沿裂纹尖端的应力集中区域扩展，而是沿裂纹的宽度方向变化;纳米尺度C/C复合材料炭结构向理想微晶结构转变，缺陷逐渐减少，其变化趋势和微米尺度孔隙率的变化很相似。随热处理温度的增加，纳米尺度1-d002与微米尺度孔隙率呈线性关系趋势，并据此获得了用微米尺度孔隙率变化表征C/C复合材料石墨化度的经验公式。

C/C复合材料;纳米尺度结构;微米尺度孔隙缺陷;石墨化度

0 引言

C/C复合材料具有轻质、韧性、耐烧蚀性、热冲击性能好、高温比强度高等一系列其他材料所无法比拟的优点，是固体火箭和航天飞行器理想的热结构材料［1-3］。石墨化度是C/C复合材料最重要的结构参数之一，它反映了材料中炭结构与理想石墨晶体的接近程度，并决定材料的力学、热物理及烧蚀性能。……