陈洁，于澍，熊翔

(中南大学 粉末冶金国家重点实验室，湖南 长沙，410083)

炭纤维具有高比强度、高比模量、耐疲劳、抗蠕变和热膨胀系数小等一系列优异性能，成为近年来最重要的增强材料之一[1−2]。其中炭/炭(C/C)复合材料是其主要的应用形式，这种复合材料以其密度低、高温强度高、弹性模量高、高温热稳定性好、线膨胀系数小、热导率高、摩擦因数稳定、耐烧蚀、耐腐蚀等一系列优异性能，被认为是一种最有发展前途的新型耐高温结构材料，并已广泛应用于航天航空等领域[3]。C/C复合材料是以炭纤维增强炭基体的复合材料，其性能取决于骨架结构炭纤维和基体炭。热解炭是 C/C复合材料主要基体炭类型之一，通过碳源气体在炭纤维表面的化学气相沉积(CVD)获得。作为热解炭沉积表面，炭纤维的表面状态和表面结构对所沉积的热解炭的微观结构有重要的影响[4]。因此，可通过炭纤维的表面处理来调整纤维的表面状态和结构，最终达到改善CVD过程中热解炭沉积状态(热解炭的微观结构)的目的。目前，对炭纤维进行表面氧化的方法主要有液相氧化法、气相氧化法和电化学氧化法等。其中，液相氧化法因其设备简单、处理条件简单、处理效果明显, 已被广泛采用[5]。近年来，利用纤维表面处理来提高C/C复合材料的力学性能得到广泛研究，并取得了有益的成果[6−9]。然而，利用纤维表面处理来调节CVD过程中热解炭的微结构研究不多，本实验采用HNO3对炭纤维进行表面氧化处理，研究不同工艺条件下HNO3处理后炭纤维表面形貌、表面官能团的变化及其对CVD过程热解炭微观结构的影响与机理。……