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成分組成的一類非金屬復合材料。碳石墨材料因其具有質量輕、高強度、耐腐蝕、導電和自潤滑性能優(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、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，會導致其內部不可避免的產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構研究，實現(xiàn)基體中各組分之間的相互匹配，是重點內容。碳石墨材料的組織結構的研究主要有兩個方向，目前多聚焦于正向抑制基體內部先天缺陷，提高其結構完整性，使得材料的力熱學性能同步提升，并顯著提升材料的使用壽命。而通過先天造孔、后天補強的反向結構調控思路研究相對較少。肖氏硬度計測量復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，并在材料內部留下孔道。然而之前的的造孔方法僅能構造蜂窩狀的孔道結構，孔與孔之間相互分離，這樣的不聯(lián)通結構導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)通孔結構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)通孔結構。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，少量粘結劑和造孔劑瀝青基預氧絲。上述的碳石墨材料，優(yōu)選的，所述粘結劑為改質瀝青，改質瀝青的添加量占瀝青焦、碳石墨材料。肖氏硬度計對復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氧絲。本對比例不加入瀝青基預氧絲制備的碳石墨材料內部不存在孔道結構。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氧絲的碳石墨材料在浸漬處理后的綜合力學強度相較于未添加的碳石墨材料有著一定程度的提升，這是由于瀝青基預氧絲的添加為碳石墨材料內部進行了結構調控，構造了聯(lián)通孔結構，將原碳石墨材料內部存在的隨機復雜微裂紋誘導為具有規(guī)則形狀的聯(lián)通孔道，減少隨機裂紋的產生，為后期浸漬中溫瀝青補強構建了更好的結構基礎，使中溫瀝青與碳石墨材料更好的相互結合，有效的提高材料的綜合力學性能，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)被廣泛的應用很多年，目前國內的技術已經(jīng)非常成熟了，已經(jīng)成為企業(yè)和第三方計量機構生產或計量，檢測品保質檢的一項重要環(huán)節(jié)。