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纳米压痕技术测试束内沥青碳和粗糙层热解碳的力学性能

摘要

采用Raman光谱对碳/碳复合材料碳纤维束内沥青碳和粗糙层热解碳的微观结构进行了表征,利用纳米压痕技术对沥青碳和粗糙层热解碳的弹性模量和硬度进行了测试,结合Weibull分布函数对沥青碳和粗糙层热解碳的弹性模量和硬度进行统计分析.沥青碳的石墨微晶长度较大,为7.01±0.63nm;粗糙层热解碳的石墨微晶较小,为5.89±0.09nm.沥青碳和粗糙层热解碳的弹性模量平均值分别为14.92±2.02GPa和12.87±1.35GPa;硬度的平均值分别为0.64±0.14GPa和0.67±0.17GPa.沥青碳和粗糙层热解碳的弹性模量的Weibull分布模数分别为8.60和9.18,弹性模量的特征值分别为15.63GPa和13.40GPa.沥青碳和粗糙层热解碳的纳米压痕行为的差异主要是由两种微观结构中微晶的完整性、择优取向性的差异引起的.

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