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