[發(fā)明專利]一種碳/碳復合密度梯度隔熱材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010187938.0
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101880174A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周文蔚;周振國;魏萬文
• 申請（專利權(quán)）人: 上海麥戈士科貿(mào)有限公司
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/622
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 鄔震中

1.一種碳/碳復合密度梯度隔熱成型材料，其特征是由下述依次五層物質(zhì)組成：改性線性酚醛清漆樹脂和聚丙烯腈基碳纖維隔熱氈復合組成的正面致密碳/碳復合層、聚酯碳/碳復合層、可溶性熱固性酚醛樹脂和聚丙烯腈基碳纖維隔熱氈復合組成的內(nèi)部碳/碳復合心層、聚酯碳/碳復合層、改性線性酚醛清漆樹脂和聚丙烯腈基碳纖維隔熱氈復合組成的背面致密碳/碳復合層；所述的聚丙烯腈基碳纖維隔熱氈是X-Y平面與Z向纖維份數(shù)比為50∶1-250∶1的耐高溫碳纖維隔熱氈。

2.如權(quán)利要求1所述的一種碳/碳復合密度梯度隔熱成型材料，其特征所述的耐高溫碳纖維隔熱氈的基材是以短切長度50-150毫米的聚丙烯腈基碳纖維制備成為厚度為8-12毫米，克重為500-700克/米2，拉伸強度12-50牛/2厘米的聚丙烯腈基碳纖維隔熱氈。

3.如權(quán)利要求1所述的一種碳/碳復合密度梯度隔熱成型材料，其特征所述的改性線性酚醛清漆樹脂碳和聚丙烯腈基碳纖維隔熱氈復合組成的正面致密碳/碳復合層、聚酯碳/碳復合層、可溶性熱固性酚醛樹脂碳和聚丙烯腈基碳纖維隔熱氈復合組成的內(nèi)部碳/碳復合心層、聚酯碳/碳復合層、改性線性酚醛清漆樹脂碳和聚丙烯腈基碳纖維隔熱氈復合組成的背面致密碳/碳復合層的厚度分別為1-3毫米、10-40微米、5-200毫米、10-40微米和1-3毫米。

4.一種如權(quán)利要求1所述的一種碳/碳復合密度梯度隔熱成型材料的制備方法，其特征通過如下步驟：

(1)將權(quán)利要求1所述的聚丙烯腈基碳纖維隔熱氈裁剪成為坯體材料；

(2)浸漬或者噴浸：在常溫下，將含有30-45％的固含量的可溶性熱固性酚醛樹脂的酒精浸漬劑進行浸漬或者均勻噴浸在(1)步驟的坯體材料，所述的坯體材料與浸漬劑重量之比為1∶1.15～1.40；

(3)裝模：將步驟(2)獲得的浸漬好的1～30層坯體材料平面疊加整齊的裝入模具中，在上、下表面分別鋪設(shè)1片厚度為30微米的20微米孔徑陣列不飽和聚酯模板，在20微米孔徑陣列不飽和聚酯模板上、下面再各放1片坯體材料(1)經(jīng)過噴浸改性線性酚醛清漆樹脂的坯體材料，噴浸量為坯體材料(1)與液相改性線性酚醛清漆樹脂重量之比為1∶1.2-1∶1.5。

(4)壓制固化：將步驟(4)裝好坯體材料的模具在壓機中進行一次性成型壓制：壓力0.625Kg/cm²和室溫到175℃下固化3～6小時；所述的改性線性酚醛清漆樹脂是硅改性F01-1型線性酚醛清漆樹脂，固含量為57-70％。所述的噴浸改性線性酚醛清漆樹脂的浸液是用99％分析純的酒精配成固含量45～50％的液體浸漬劑。

(5)液相沉碳：步驟(4)固化好的產(chǎn)品在高溫燒結(jié)爐中在10-8000Pa壓力下，以每小時升溫75℃到400℃，然后每小時升溫25℃到500℃，500℃保溫2小時。

(6)高溫燒結(jié)：對步驟(5)的液相沉碳后的產(chǎn)品，在10-8000Pa壓力下，每小時25～100℃的升溫速率達到2400℃，冷卻獲得碳/碳復合密度梯度隔熱成型材料。

5.如權(quán)利要求1所述的一種碳/碳復合密度梯度隔熱成型材料的制備方法，其特征其中步驟4)所述的壓制固化溫度是以每小時升溫50℃，從常溫升到175℃，然后冷卻到50℃以下取出。

6.如權(quán)利要求4所述的一種碳/碳復合密度梯度隔熱成型材料的制備方法，其特征其中步驟(6)所述的高溫燒結(jié)的升溫速率是從從500℃每小時升溫25℃到600℃，每小時升溫30℃到750℃，在750℃恒溫2小時，然后每小時升溫40℃到950℃，每小時升溫50℃到1200℃，每小時升溫55℃到1500℃，每小時升溫60℃到1800℃，每小時升溫70℃到2000℃，每小時升溫75℃到2200℃，每小時升溫80℃到2400℃，2400℃保溫1小時后停止升溫，自然降溫到室溫后出爐。