肖氏硬度計測定碳石墨材料硬度和材料組成分析
碳石墨材料是由碳元素為主要化學(xué)成分組成的一類非金屬復(fù)合材料。碳石墨材料因其具有質(zhì)量輕、高強度、耐腐蝕、導(dǎo)電和自潤滑性能優(yōu)越等特點,被認為是航空航天和原子能等國家安全領(lǐng)域的戰(zhàn)略材料。用肖氏硬度計測量石墨材料的硬度是重要手段方法之一。由于碳石墨材料在制備過程中各組分之間非均質(zhì)、不匹配且有機組分會發(fā)生熱分解、熱縮聚等一系列的反應(yīng),會導(dǎo)致其內(nèi)部不可避免的產(chǎn)生隨機微裂紋和孔隙。這些缺陷的存在使得碳石墨材料具有較低韌性,很容易發(fā)生脆性斷裂,致使碳石墨材料的應(yīng)用受到了限制,并且在選用過程中會存在安全上的問題。使用肖氏硬度計測量碳石墨材料、如果材質(zhì)不好、測量的硬度值就會有較大差異。因此,對碳石墨材料的微觀結(jié)構(gòu)研究,實現(xiàn)基體中各組分之間的相互匹配,是重點內(nèi)容。碳石墨材料的組織結(jié)構(gòu)的研究主要有兩個方向,目前多聚焦于正向抑制基體內(nèi)部先天缺陷,提高其結(jié)構(gòu)完整性,使得材料的力熱學(xué)性能同步提升,并顯著提升材料的使用壽命。而通過先天造孔、后天補強的反向結(jié)構(gòu)調(diào)控思路研究相對較少。肖氏硬度計測量復(fù)合石墨材料硬度傳統(tǒng)的造孔思路是通過在碳石墨材料制備過程中加入造孔劑,在高溫條件下造孔劑會發(fā)生熱解,并在材料內(nèi)部留下孔道。然而之前的的造孔方法僅能構(gòu)造蜂窩狀的孔道結(jié)構(gòu),孔與孔之間相互分離,這樣的不聯(lián)通結(jié)構(gòu)導(dǎo)致后期浸漬補強受到一定的限制。以上提到的不足和缺陷,提供一種具有聯(lián)通孔結(jié)構(gòu)的碳石墨材料及其制備方法,研發(fā)一種碳石墨材料,具有聯(lián)通孔結(jié)構(gòu)。上述的碳石墨材料,優(yōu)選的,所述碳石墨材料是采用瀝青基預(yù)氧絲作為造孔劑制備而成。碳石墨材料,如何用肖氏硬度計測量硬度,碳石墨材料主要由以下質(zhì)量份數(shù)的組分原料制成:瀝青焦72份、人造石墨粉22,份,炭黑33份,少量粘結(jié)劑和造孔劑瀝青基預(yù)氧絲。上述的碳石墨材料,優(yōu)選的,所述粘結(jié)劑為改質(zhì)瀝青,改質(zhì)瀝青的添加量占瀝青焦、碳石墨材料。肖氏硬度計對復(fù)合石墨材料硬度的測定和選用材料的配比,溫度等因素影響都有關(guān)系,本對比例的碳石墨材料采用的原料和制備工藝與實施例完全相同,區(qū)別僅在于步驟中不加入瀝青基預(yù)氧絲。本對比例不加入瀝青基預(yù)氧絲制備的碳石墨材料內(nèi)部不存在孔道結(jié)構(gòu)。將本對比例制備好的碳石墨材料進行真空浸漬中溫瀝青,浸漬后,對樣品進行二次焙燒,焙燒曲線與一次焙燒相同,燒結(jié)后將樣品取出,進行冷卻,并對浸漬后的樣品進行性能測試。碳石墨材料浸漬中溫瀝青后的性能抗折強度(mpa)抗壓強度(mpa)肖氏硬度(HDS)29.9553.9550對比表2和表3的試驗數(shù)據(jù),實施例中添加瀝青基預(yù)氧絲的碳石墨材料在浸漬處理后的綜合力學(xué)強度相較于未添加的碳石墨材料有著一定程度的提升,這是由于瀝青基預(yù)氧絲的添加為碳石墨材料內(nèi)部進行了結(jié)構(gòu)調(diào)控,構(gòu)造了聯(lián)通孔結(jié)構(gòu),將原碳石墨材料內(nèi)部存在的隨機復(fù)雜微裂紋誘導(dǎo)為具有規(guī)則形狀的聯(lián)通孔道,減少隨機裂紋的產(chǎn)生,為后期浸漬中溫瀝青補強構(gòu)建了更好的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),使中溫瀝青與碳石墨材料更好的相互結(jié)合,有效的提高材料的綜合力學(xué)性能,減少了材料脆斷。肖氏硬度計檢測石墨、礦石、碳刷、電刷,機械密封用石墨等在機械加工制造業(yè)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用很多年,目前國內(nèi)的技術(shù)已經(jīng)非常成熟了,已經(jīng)成為企業(yè)和第三方計量機構(gòu)生產(chǎn)或計量,檢測品保質(zhì)檢的一項重要環(huán)節(jié)。