【环氧板】常压浸渍碳化法。

这是一种广泛使用的方法。即将碳纤维做成的预制体放人液态环氧板中，在负压条件下，借助环氧板与碳纤维的物理吸附作用，液态环氧板浸人预制体内部的孔隙;然 后在常压的惰性气氛下,对环氧板进行碳化;最后形成环氧板材料。- -般情况下,需要经过多次反复才能达到可以接受的密度。

为防止环氧板在高温下发生氧化，碳化反应在N2保护下进行。碳化工艺的关键是升温速度不能太快，否则不但环氧板的剧烈反应会使浸人试样孔隙中的环氧板发生过多的倒流，降低致密效率,而且环氧板中的许多成分来不及反应就挥发出去，造成产碳率的下降。

由于浸人试样孔隙中的液态环氧板在高温处理时不可避免地存在倒流,并且环氧板经过碳化后将发生体积收缩，所以经过一次浸渍碳化工序后,试样表面还存在许多开气孔，影响制件的密度。因而这种工序需要重复多次，有时还需要进行以打开气孔为目的的高温处理。随着循环次数的增多,开气孔所占体积越来越小，浸渍效果也逐渐降低。试验研究表明，循环次数以4~5次为宜。决定复合材料密度的重要因素是产碳率和致密效率。常压工艺的优点是工艺简单，操作方便。其缺点是环氧板在常压下碳化时,产碳率比较低(-般为50%左右);热解产生的气体会将真空条件下浸入孔隙中的环氧板排出，降低致密效率。这两方面的结果都导致环氧板材料 致密效率的降低。这种工艺得到的制件密度一般在1.60 g/cm2以下。为了解决此难题,许多学者进行了试验研究,并提出了环氧板预处理的几种措施。

第一种措施是在环氧板中加人炭黑,其作用是抑制中间相环氧板碳化时体积的膨胀,降低环氧板热解开始温度,相当于扩大了环氧板热解时的温度范围,从而避免了环氧板在较窄温度范围内剧烈热解和大量气体排出而导致的中间相环氧板的急剧膨胀，使热解气体很缓慢地从正在固化的环氧板中释放出来。实际上,炭黑的加人能够提高环氧板产碳率，而对环氧板在低温(<425°C)时的流动性能的影响并不大。这种方法的缺点是，炭黑有可能妨碍中间相小球的合并，出现细镶嵌组织或各向同性组织，从而降低基体的石墨化性能。

第二种措施是对环氧板进行预氧化处理,所用的氧化剂有氧气、碘等。氧化的目的与加人炭黑相似，都是阻止中间相环氧板碳化体积的膨胀、提高产碳率等。J.L.White曾在2维环氧板基环氧板材料制备工艺中对中间相环氧板进行预氧化处理，明显抑制了试验件的膨胀。中间相环氧板碳化时产生体积膨胀是由于中间相的黏度较大，制件内部环氧板热解时产生的气体无法排出，从而使内部气孔越来越大，造成制件膨胀。中间相环氧板经过预氧化,会转化为具有部分层状结构的交联聚合物。交联的结果直接导致玻璃转化温度的提高，从而也就间接地提高了产碳率(可达90%)。这时,挥发性的芳香物质减少，主要反应产物是Co,co,与不处理相比，CH2和H2也极少。通过碘预处理后发现,产碳率由73%提高到93%，碳化后基体组织由流线型变为镶嵌型。

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