肖氏硬度計(jì)測(cè)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(lèi)非金屬?gòu)?fù)合材料。碳石墨材料因其具有質(zhì)量輕、高強(qiáng)度、耐腐蝕、導(dǎo)電和自潤(rùn)滑性能優(yōu)越等特點(diǎn)，被認(rèn)為是航空航天和原子能等國(guó)家安全領(lǐng)域的戰(zhàn)略材料。用肖氏硬度計(jì)測(cè)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(guò)程中各組分之間非均質(zhì)、不匹配且有機(jī)組分會(huì)發(fā)生熱分解、熱縮聚等一系列的反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部不可避免的產(chǎn)生隨機(jī)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(guò)程中會(huì)存在安全上的問(wèn)題。使用肖氏硬度計(jì)測(cè)量碳石墨材料、如果材質(zhì)不好、測(cè)量的硬度值就會(huì)有較大差異。因此，對(duì)碳石墨材料的微觀結(jié)構(gòu)研究，實(shí)現(xiàn)基體中各組分之間的相互匹配，是重點(diǎn)內(nèi)容。碳石墨材料的組織結(jié)構(gòu)的研究主要有兩個(gè)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(guò)先天造孔、后天補(bǔ)強(qiáng)的反向結(jié)構(gòu)調(diào)控思路研究相對(duì)較少。肖氏硬度計(jì)測(cè)量復(fù)合石墨材料硬度傳統(tǒng)的造孔思路是通過(guò)在碳石墨材料制備過(guò)程中加入造孔劑，在高溫條件下造孔劑會(huì)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(bǔ)強(qiáng)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(jì)測(cè)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(jì)對(duì)復(fù)合石墨材料硬度的測(cè)定和選用材料的配比，溫度等因素影響都有關(guān)系，本對(duì)比例的碳石墨材料采用的原料和制備工藝與實(shí)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(duì)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(duì)比例制備好的碳石墨材料進(jìn)行真空浸漬中溫瀝青，浸漬后，對(duì)樣品進(jìn)行二次焙燒，焙燒曲線(xiàn)與一次焙燒相同，燒結(jié)后將樣品取出，進(jìn)行冷卻，并對(duì)浸漬后的樣品進(jìn)行性能測(cè)試。碳石墨材料浸漬中溫瀝青后的性能抗折強(qiáng)度(mpa)抗壓強(qiáng)度(mpa)肖氏硬度(HDS)29.9553.9550對(duì)比表2和表3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)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(qiáng)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(jìn)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(jī)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(jī)裂紋的產(chǎn)生，為后期浸漬中溫瀝青補(bǔ)強(qiáng)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(jì)檢測(cè)石墨、礦石、碳刷、電刷，機(jī)械密封用石墨等在機(jī)械加工制造業(yè)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用很多年，目前國(guó)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(jì)量機(jī)構(gòu)生產(chǎn)或計(jì)量，檢測(cè)品保質(zhì)檢的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。