材料研究学报

作者：张鹏, 黄东, 张福全, 叶崇, 伍孝, 吴晃

单位：1.湖南大学材料科学与工程学院 先进炭材料及应用技术湖南省重点实验室 长沙 4100822.湖南东映碳材料科技有限公司 沥青基高性能碳材料湖南省工程研究中心 长沙 410006

关键词：复合材料,界面损伤,磁控溅射,Cf/Al界面,中间相沥青基碳纤维

基金：国家自然科学基金(52002104);湖南省科技创新建设专项基金(2020RC3075);湖南省科技创新建设专项基金(2019RS2058);湖南省科技创新建设专项基金(2019GK2021);湖南省科技创新建设专项基金(2020GK4029);博士后科学基金(2020M672480)

以不同石墨化度的中间相沥青基碳纤维为基底磁控溅射构筑Cf/Al界面,研究了不同石墨化度Cf/Al界面微观结构的演变,并与聚丙烯腈碳纤维比较揭示了Cf/Al界面的损伤机制。结果表明：随着石墨化处理温度的提高中间相沥青基碳纤维的石墨微晶尺寸增大、取向度和石墨化度提高,Cf/Al界面的反应程度降低和碳纤维损伤减少。不同石墨化度Cf/Al界面的损伤决定于初始缺陷的数量和后续裂纹在碳纤维内部的增殖和扩展。在2400℃和2700℃石墨化处理使裂纹更容易在中间相沥青基碳纤维石墨微晶片层间扩展,去除镀层后纤维损伤比聚丙烯腈碳纤维分别高5.19%和3.70%；在3000℃石墨化处理后,化学惰性较大的中间相沥青碳纤维使界面反应产生的缺陷数量大幅度减小,去除镀层后纤维的损伤比聚丙烯腈碳纤维低1.85%。

来源：2022年第8期

《材料研究学报》期刊编辑部

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