[發明專利]一種軸承用炭/炭-碳化硅復合材料的制備方法

無效

• 申請號: 201410141041.2
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN103922777A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 白瑞成;李波;李愛軍;周春節;孫晉良
• 申請（專利權）人: 上海大學;白瑞成;李愛軍
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/83;C04B35/565;C04B35/622
• 代理公司: 上海宏威知識產權代理有限公司 31250
• 代理人: 金利琴

1.一種軸承用炭/炭-碳化硅復合材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）用聚丙烯腈預氧化纖維經針刺制得炭纖維整體氈，或以無緯布與網胎交替層疊經針刺制得無緯布炭纖維整體氈；

（2）將步驟（1）制得的炭纖維整體氈和無緯布炭纖維整體氈在900～1000℃進行炭化處理，得到密度為0.15～0.30g·cm^-3的炭纖維整體氈和密度為0.4～0.6g/cm³的無緯布炭纖維整體氈；

（3）采用化學氣相滲透法進行增密，將經步驟（2）制得的所述炭纖維整體氈或無緯布炭纖維整體氈放入化學氣相滲透爐中，升溫至900～1100℃，通入C₃H₆氣體與Ar氣混合氣體后制得C/C多孔預制體；

（4）每次化學氣相滲透工藝后對制得的C/C多孔預制體進行表面處理并重復步驟（3），直到C/C多孔預制體的密度為1.3～1.5g/cm³；

（5）將步驟（4）中制備的材料在Ar氣保護氣氛下進行2350～2600℃高溫處理；

（6）將步驟（5）中制備的材料采用樹脂浸漬裂解工藝進行增密，即用呋喃樹脂進行浸漬-固化-炭化處理，在Ar氣保護氣氛下，對C/C多孔預制體進行2250～2600℃高溫熱處理制得密度為1.3～1.75g/cm³的C/C多孔預制體；

（7）采用反應熔滲工藝對經步驟（6）制備的C/C多孔預制體進行熔融滲硅，即將C/C多孔預制體放入石墨坩堝中，添加Si粉，Si粉粒度為20～30μm，在高溫爐中抽真空條件下后通入Ar氣，爐溫從室溫升至2200～2350℃，保溫1.5小時，液Si在負壓作用下滲入C/C多孔預制體內部，并與基體C反應生成SiC基體，制備出C/C-SiC復合材料。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（2）中將步驟（1）制得的炭纖維整體氈和無緯布炭纖維整體氈放入熱處理爐內，抽真空，在900～1000℃溫度下進行炭化處理。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（6）中樹脂浸漬裂解工藝包括將C/C多孔預制體置于浸漬釜中，抽真空，用呋喃樹脂浸漬，加壓，浸漬后放入烘箱進行固化處理，固化后置于高溫爐中抽真空在900～1000℃溫度下炭化，炭化后將材料置于高溫爐中，在Ar氣保護氣氛下，溫度為2250～2600℃進行高溫熱處理，制得密度為1.3～1.75g/cm³的C/C多孔預制體。