《表1 不同工艺制备C/C复合材料的致密化速率》

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《液相汽化TG-CVI法制备C/C复合材料的组织和性能》

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表1为利用不同工艺制备C/C复合材料的致密化速率，可以看出，以液相汽化TG-CVI工艺制备C/C复合材料的致密化速率较传统ICVI工艺制备C/C复合材料的致密化速率提高了近一个数量级，约是TG-CVI的6倍。可见液相汽化TG-CVI工艺能有效缩短致密周期，提高沉积效率。在利用图1所示装置制备C/C复合材料的过程中，通过下部发热体使液态环己烷沸腾汽化，高浓度气态烃（温度约为290℃）可迅速扩散到环形预制体内壁高温区（温度为1 000℃）裂解，环形预制体内外壁温差可达700℃以上，预制体径向存在大的温度梯度使C/C复合材料由内至外逐层致密，从而有效避免试样表面结壳。图3为液相汽化TG-CVI工艺制备的C/C复合材料试样的径向密度分布曲线，可以看出，环形C/C复合材料内外壁区域密度分别为1.70 g/cm3和1.58 g/cm3，密度由内向外略有下降，密度极差为0.12 g/cm3。这是由于在致密化过程中，碳氢前驱体首先在靠近石墨发热体的预制体内圈分解和沉积，随着预制体致密度增大，其导热系数逐渐增大，已致密的复合材料成为新的发热源，为致密化前沿向外扩展提供能量，致密区逐渐增大。但随着致密区距离的增大，已致密的复合材料自身也存在小的温度梯度，致使环形复合材料的内外密度有所差异。