热解碳微观结构调控与纳米压痕测试

目的：研究前驱体种类对热解碳结构的影响及热解碳的性能。方法以甲烷为主要前驱体，添加5%丙烯，在碳布缝合预制体上进行沉积实验，对所得具有不同结构热解碳的样品进行纳米压痕测试。结果添加丙烯降低了实验温度，所得沉积效率仍高于纯甲烷，所得热解碳结构在不同时期有所差异。纤维束内部的热解碳结构对材料的整体性能影响较大，当纤维表面为ISO结构热解碳时，纤维束内硬度和模量偏高，分别为3.96 GPa和32.0 GPa，断裂模式为脆性断裂；当纤维表面为RL结构热解碳时，纤维束内的强度和模量偏低，分别为1.93 GPa和19.7 GPa，断裂模式为假塑性断裂。结论前驱体的种类对热解碳的结构影响较大，所得材料性能具有较大差异。