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石墨材料作为先进材料具有优异的摩擦性能、传导性能及机械性能,可以作为多功能的结构材料和功能材料。在航空、航天、化工、机械、生物材料等诸多领域的应用受到广泛的关注,有着比较广阔的应用前景。
采用低温热模压工艺为制备工艺,以中间相沥青和石墨为原料制备石墨材料。模压制品再经过炭化、石墨化得到致密的石墨化石墨材料。对石墨材料力学性能,电、热传导性能进行了表征,石墨材料的物理性能受到石墨的粒度、石墨细粉含量、石墨表面处理、中间相沥青的预氧化处理等的影响。当石墨粒度为425μ制备的材料的性能明显高于其他粒度石墨制备的材料,抗弯强度为26.7MPa,热导率达到498 W/m·K。石墨细粉含量为15%时,石墨材料的拉伸强度和抗弯强度分别为7.73MPa,29.59MPa。而石墨的表面经过甲苯可溶物溶液(TS)处理和中间相沥青的预氧化(170℃)都会使材料的力学性能提高,抗弯强度分别可以达到29.9MPa、30.1MPa。采用中间相沥青的甲苯不溶物作为基体制备的材料的力学性能也得到增强。
采用Gambit数学模拟软件建立了2D-C/C复合材料不同纤维倾角、孔隙等效气膜的物理模型,并运用Fluent软件对材料的热导率进行了模拟计算。