碳纖維復(fù)合材料一般在2400℃開始相變，由亂層結(jié)構(gòu)向三維有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，由于氈基碳/碳復(fù)合材料由CVD碳、樹脂碳、纖維碳三種碳組成，所以在相變中相互影響是必然的，CVD碳易石墨化，而其余兩種屬非石墨化碳，但在2700℃以上的溫度下石墨化度可達(dá)60%-80%，其原因有人認(rèn)為是高溫下樹脂碳收縮，纖維碳膨脹兩者之間的應(yīng)力促進(jìn)了樹脂碳的相變，提高了氈基碳/碳復(fù)合材料的石墨化能力。
 

（圖示:碳纖維材料）

 

　　在石墨化處理后，制品出現(xiàn)的問題主要是裂紋、分層。分層主要系氈的縱向強(qiáng)度低引起，屬先天不足，而縱向開裂原因較為復(fù)雜，總結(jié)起來有三種原因:

 

　　1、在CVD工藝中由于采取內(nèi)熱熱梯度法造成密度差，在熱環(huán)境中引起應(yīng)力，在石墨化中該應(yīng)力釋放，其值超過了強(qiáng)度值，引起裂紋。

 

　　2、石墨化時升降溫過程中，內(nèi)外溫差大，引起足夠大的熱應(yīng)力導(dǎo)致裂紋。

 

　　3、碳?xì)只w中原有的缺陷如夾渣、結(jié)焦成為裂紋發(fā)源地，而氈的纖維不連續(xù)不能有效地阻止裂紋的發(fā)展，從而開裂。

 

　　當(dāng)然尺寸效應(yīng)也是很大的，超過φ400的制品，開裂的比率較φ400以下的要高。這一點(diǎn)可以在熱應(yīng)力公式中得到解釋。推薦閱讀：碳纖維加工成型工藝有哪些