[發明專利]一種改善二維碳/碳復合材料界面結合強度的方法

有效

• 申請號: 201310546097.1
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103588496A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 徐林;陳錚;楊文彬;趙高文;馮志海
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/622
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種改善二維碳/碳復合材料界面結合強度的方法，其特征在于步驟為：

1）將碳纖維編織成碳布；

2）將酚醛樹脂和炭黑填料進行混合制成酚醛樹脂溶液，然后將步驟1）中得到的碳布浸漬到酚醛樹脂溶液中制成預浸料，并剪裁成布塊；

3）將步驟2）中得到的布塊鋪放成坯體；

4）將步驟3）中得到的鋪層坯體在熱壓機平臺上進行加熱、加壓固化，得到二維碳/碳復合材料過程樣件；

5）將步驟4）中得到的二維碳/碳復合材料過程樣件放入碳化爐中進行碳化處理，得到半致密二維碳/碳復合材料；

6）將步驟5）中得到的半致密二維碳/碳復合材料放入高溫爐中進行高溫石墨化處理；

7）將步驟6）得到的半致密二維碳/碳復合材料用酚醛樹脂進行液相浸漬、固化；

8）將步驟7）中得到的半致密二維碳/碳復合材料放入碳化爐中進行碳化處理；

9）將步驟8）中得到的半致密二維碳/碳復合材料放入高溫爐中進行高溫石墨化處理。

2.根據權利要求1所述的一種改善二維碳/碳復合材料界面結合強度的方法，其特征在于：將步驟9）高溫石墨化處理后的產品重復步驟7）至步驟9）2到3次。

3.根據權利要求1所述的一種改善二維碳/碳復合材料界面結合強度的方法，其特征在于：對步驟1）中得到的碳布進行高溫預處理，碳布高溫預處理溫度為750-900℃，保溫時間1～2h。

4.根據權利要求1、2或3中之一所述的一種改善二維碳/碳復合材料界面結合強度的方法，其特征在于：步驟1）中，碳布為緞紋規格，可以為四枚緞紋、五枚緞紋、六枚緞紋、七枚緞紋或八枚緞紋。

5.根據權利要求1、2或3中之一所述的一種改善二維碳/碳復合材料界面結合強度的方法，其特征在于：步驟2）中炭黑填料的質量為酚醛樹脂溶液質量的5%～15%。

6.根據權利要求1、2或3中之一所述的一種改善二維碳/碳復合材料界面結合強度的方法，其特征在于：步驟4）中，加熱溫度為160-200℃，保溫時間為4～6h，固化時壓力為5-20MPa，保壓1-2h。

7.根據權利要求1、2或3中之一所述的一種改善二維碳/碳復合材料界面結合強度的方法，其特征在于：步驟5）中，碳化處理溫度為750-900℃，保溫時間為2-5h。

8.根據權利要求1、2或3中之一所述的一種改善二維碳/碳復合材料界面結合強度的方法，其特征在于：步驟6）中高溫石墨化處理溫度為2100-2300℃，保溫時間為1-3h。

9.根據權利要求1、2或3中之一所述的一種改善二維碳/碳復合材料界面結合強度的方法，其特征在于：步驟7）中浸漬壓力1～3MPa，固化溫度160～210℃，保溫2～4h。

10.根據權利要求1、2或3中之一所述的一種改善二維碳/碳復合材料界面結合強度的方法，其特征在于：步驟8）中碳化處理溫度為750-900℃，保溫時間為2-5h；步驟9）中高溫石墨化處理溫度為2000-2300℃，保溫時間為1-3h。