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第1章 绪论1

1.1 基本概念1

1.2 碳纤维在烧蚀防热复合材料上的应用3

1.3 碳纤维及其烧蚀防热复合材料的研究进展4

1.3.1 碳纤维研究进展4

1.3.2 碳纤维烧蚀行为及其对烧蚀防热复合材料性能的影响6

1.3.3 碳纤维内在特征及其对其烧蚀防热复合材料性能的影响7

1.4 碳纤维烧蚀防热复合材料的科学内涵9

参考文献11

第2章 碳纤维及复合材料的评价表征方法13

2.1 碳纤维表面特征表征方法13

2.1.1 碳纤维表面物理特性表征方法13

2.1.2 碳纤维表面化学特性表征方法20

2.1.3 碳纤维表面覆层特性表征方法24

2.2 碳纤维成分表征方法26

2.2.1 碳纤维结构型成分表征方法27

2.2.2 碳纤维非结构型成分表征方法30

2.3 碳纤维结构表征方法32

2.3.1 碳纤维晶态结构表征方法32

2.3.2 碳纤维孔隙结构表征方法38

2.3.3 碳纤维皮芯结构表征方法45

2.4 碳纤维性能表征方法47

2.4.1 碳纤维力学性能测试方法48

2.4.2 碳纤维热物理性能测试方法59

2.4.3 碳纤维热氧化性能测试方法79

2.5 复合材料性能表征方法80

2.5.1 碳／酚醛复合材料性能表征方法80

2.5.2 碳／碳复合材料性能表征方法91

参考文献108

第3章 碳纤维烧蚀防热复合材料的成型过程及碳纤维应用112

3.1 碳／酚醛烧蚀防热复合材料的成型及碳纤维的应用112

3.1.1 碳／酚醛复合材料的制备工艺过程113

3.1.2 碳纤维在碳／酚醛复合材料中的应用116

3.2 碳纤维在碳／碳烧蚀防热复合材料中的应用118

3.2.1 碳／碳复合材料的成型工艺过程118

3.2.2 碳纤维在碳／碳复合材料中的应用124

参考文献126

第4章 碳纤维表面特征在烧蚀防热复合材料成型中的演变129

4.1 高温热处理后碳纤维的表面特性129

4.1.1 碳纤维表面物理本征特性129

4.1.2 碳纤维的表层结构特征131

4.1.3 碳纤维的表面化学特性131

4.2 纤维表面特征在碳／酚醛复合材料成型过程中的演变133

4.2.1 织物成型过程喷水对碳纤维表面的影响133

4.2.2 碳纤维不同表面特性对树脂浸润性的影响134

4.2.3 碳纤维与酚醛树脂复合过程中表面上浆剂的迁移135

4.2.4 碳纤维与酚醛树脂复合过程中界面特征的形成136

4.2.5 碳／酚醛复合材料界面特征的高温演变139

4.3 碳纤维表面特征在碳／碳复合材料成型过程中的演变141

4.3.1 碳纤维表面沟槽的遗传和演变规律142

4.3.2 碳纤维表面官能团的遗传和演变规律147

4.3.3 不同表面特征碳纤维对基体碳结构取向的影响148

4.3.4 碳／碳复合材料界面形成过程与形成机理153

参考文献158

第5章 碳纤维成分特征在烧蚀防热复合材料成型中的演变160

5.1 碳纤维结构型成分的高温演变规律160

5.1.1 碳纤维中碳元素的演变规律161

5.1.2 碳纤维中氮元素的演变规律162

5.1.3 碳纤维中氢元素的演变规律166

5.1.4 碳纤维结构型元素含量与碳纤维性能的关系167

5.2 碳纤维非结构成分的演变规律169

5.2.1 碳纤维非结构型成分高温演变规律170

5.2.2 碳纤维铁元素成分的高温演变规律171

5.2.3 碳纤维硅元素成分的高温演变规律177

参考文献179

第6章 碳纤维结构特征在烧蚀防热复合材料成型中的演变181

6.1 碳纤维晶态结构及其高温演变规律181

6.1.1 自由态碳纤维的结构及其演变历程181

6.1.2 碳／碳复合材料中碳纤维的晶态结构及其演变过程189

6.1.3 碳／碳复合材料基体碳对碳纤维结构的影响190

6.1.4 碳纤维表层结构的演变过程197

6.2 碳纤维孔隙结构及其高温演变规律198

6.2.1 碳纤维的孔隙结构特征198

6.2.2 碳纤维在高温热处理过程中孔隙结构的演变规律204

6.3 碳纤维皮芯结构及其高温演变规律207

参考文献214

第7章 碳纤维性能及其对烧蚀防热复合材料性能的影响216

7.1 碳纤维性能及其高温演化216

7.1.1 碳纤维的性能216

7.1.2 碳纤维性能的高温演化222

7.2 碳纤维表面特性对碳／酚醛复合材料性能的影响226

7.2.1 碳纤维表面特性对碳／酚醛复合材料力学性能的影响226

7.2.2 碳纤维表面特性对碳／酚醛复合材料烧蚀性能的影响232

7.3 碳纤维表面特性对碳／碳复合材料性能的影响235

7.3.1 碳／碳复合材料界面性能的演变规律235

7.3.2 碳纤维表面特性对碳／碳复合材料力学性能的影响240

7.4 碳纤维烧蚀防热复合材料的烧蚀行为244

7.4.1 碳纤维灰分对其氧化烧蚀性能的影响244

7.4.2 碳／酚醛复合材料的烧蚀行为247

7.4.3 碳／碳复合材料的烧蚀行为254

参考文献266