C复合材料的制备及微观结构研究的开题报告.docx

锆掺杂C/C复合材料的制备及微观结构研究的开题报告

一、选题背景

C/C复合材料具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等优点，在航空、航天、汽车等行业得到了广泛应用。其中，掺杂元素可以改变C/C复合材料的性质，使其具有更多的应用价值。锆作为一种重要的掺杂元素，可以提高材料的力学性能和耐高温性能。

二、研究目的

本研究旨在制备锆掺杂的C/C复合材料，并对其微观结构进行研究，探究锆元素对C/C复合材料性能的影响机制。

三、预期研究内容

1.碳纤维和树脂基准材料的制备；

2.锆掺杂C/C复合材料的制备；

3.采用X射线衍射仪、扫描电镜等手段对材料的微观结构进行表征；

4.分析锆元素对材料微观结构和性能的影响机制。

四、研究意义

本研究可以为制备高性能C/C复合材料提供新思路。其结果对于推广锆掺杂C/C复合材料在各领域的应用具有一定的参考价值。此外，本研究可以进一步深入理解锆元素在C/C复合材料中的作用机制，对于材料的改性和性能提升具有一定的理论指导作用。

五、研究方法

1.材料的制备：

（1）碳纤维的制备：采用低温炭化法制备碳纤维。

（2）树脂基准材料的制备：采用加热、搅拌等方法制备树脂基准材料。

（3）锆掺杂C/C复合材料的制备：将碳纤维与树脂基准材料混合后，经过热压烧结制备锆掺杂C/C复合材料。

2.材料的表征：采用X射线衍射仪、扫描电镜等手段对材料的微观结构进行表征。

3.结果分析：对实验结果进行分析，探究锆元素对材料性能的影响机制。

六、预期成果

1.成功制备锆掺杂C/C复合材料；

2.通过表征手段，得出锆元素对材料微观结构和性能的影响机制；

3.撰写研究论文，并发布在相关学术期刊上。

七、进度安排

1.第一年：碳纤维和树脂基准材料的制备，锆掺杂C/C复合材料的制备。

2.第二年：对锆掺杂C/C复合材料进行表征，分析锆元素对材料性能的影响机制。

3.第三年：整理数据，撰写研究论文。

八、参考文献

[1]王智,李帅.锆对炭化碳纤维增强复合材料力学性能的影响[J].现代科技,2019(01):56-58.

[2]王宏伟,武建明.Zr掺杂C/C复合材料的制备与特性研究[J].硅酸盐通报,2013(02):312-316。

[3]刘超,常士尧.纤维增强C/C-SiC复合材料中Zr元素持久效应研究[J].航空学报,2004(03):301-305。