张卫本，郭领军，曹爱芝，李贺军

(西北工业大学凝固技术国家重点实验室，西安 710072)

催化剂对C/C复合材料微观结构及弯曲性能的影响①

张卫本，郭领军，曹爱芝，李贺军

(西北工业大学凝固技术国家重点实验室，西安 710072)

在不同催化剂催化条件下，使用化学液相沉积工艺制备了密度约为1.65 g/cm3的C/C复合材料，并对其微观组织、弯曲性能和弯曲试样的断口形貌，分别用偏光显微镜、万能材料试验机和扫描电子显微镜进行了表征。结果表明，化学液相沉积过程中，催化剂的引入对材料的组织结构与弯曲性能有显著的影响。未添加催化剂时，生成了光滑层组织的热解碳，材料的断裂形式为脆性断裂;使用Fe作为催化剂时，生成了光滑层和粗糙层混合组织的热解碳，材料的弯曲强度和弯曲模量有一定程度提高，断裂形式为假塑性断裂;使用Ni作为催化剂时，在炭纤维外围生成了粗糙层和各向同性层的双层热解碳，其断裂形式为假塑性断裂，但弯曲强度与未催化试样差别较小;使用Ni+Fe混合催化剂催化致密时，得到了粗糙层热解碳，其断裂形式为假塑性断裂，且弯曲强度和弯曲模量得到了明显提高。

C/C复合材料;催化剂;组织结构;弯曲强度

0 引言

C/C复合材料具有高强度、高模量、良好的断裂韧性、耐磨损性能和热膨胀系数小等特点，作为摩擦材料和耐高温材料已广泛应用于航空、航天、军工等高技术领域。常规的化学气相沉积工艺具有工艺简单、所得材料密度高、可批量生产等优点，是制备C/C复合材料最常用的方法［1］。……