[發明專利]用含硅芳炔樹脂制備的C/C?SiC復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510393428.1
• 申請日: 2015-07-06
• 公開（公告）號: CN105110807B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 黃發榮;杜磊;魯加榮;姜云;陳慧高;辛浩
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/565;C04B35/524;C04B35/622
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙)31230
• 代理人: 周兆云,朱小晶

1.一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，其具體步驟為：

一、碳纖維增強含硅芳炔樹脂復合材料的制備

將含硅芳炔樹脂通過模壓成型，RTM成型復合材料制備工藝，制備成碳纖維增強含硅芳炔樹脂復合材料；

含硅芳炔樹脂模壓成型工藝為：先制備含膠量為30～35％的碳纖維預浸料，然后將碳纖維預浸料放置于平板硫化機上加壓固化；平板硫化機所加壓力為0.5～6.0MPa，含硅芳炔樹脂固化工藝為：170℃/2h+210℃/2h+250℃/4h；

含硅芳炔樹脂RTM成型工藝流程包括：將碳纖維預制體放置在RTM成型模具中，然后將含硅芳炔樹脂在110℃下熔融，在真空輔助下，將含硅芳炔樹脂注射入模具中，加壓至0.5～1.0MPa，注射完畢，關閉模具兩端球閥，并將模具轉移至烘箱中固化；

二、碳纖維增強含硅芳炔樹脂復合材料的炭化

將步驟一所得碳纖維增強含硅芳炔樹脂復合材料置于高溫爐中，在氬氣氣氛下，進行炭化，得到多孔C/C-SiC復合材料；

三、C/C-SiC復合材料的致密化

將步驟二所得多孔C/C-SiC復合材料進行致密化，處理工序包括：浸漬，固化和炭化。

2.如權利要求1所述的一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟一中，先制備含膠量為30～33％的碳纖維預浸料，然后將碳纖維預浸料放置于平板硫化機上加壓固化。

3.如權利要求1所述的一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟一中，在真空輔助下，將含硅芳炔樹脂注射入模具中，加壓至0.5～0.8MPa。

4.如權利要求1所述的一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟一中，碳纖維和含硅芳炔樹脂的質量比為：70～65：30～35。

5.如權利要求4所述的一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，碳纖維和含硅芳炔樹脂的質量比為：70～67：30～33。

6.如權利要求1所述的一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟二中，炭化工藝條件為：氬氣氣氛下，從室溫開始以2～5℃/min升溫速度加熱至1300～1600℃，保溫4～8h。

7.如權利要求6所述的一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，炭化工藝條件為：氬氣氣氛下，從室溫開始以2～5℃/min升溫速度加熱至1400～1500℃，保溫5～6h。

8.如權利要求1所述的一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟三中，浸漬工藝：室溫下以四氫呋喃為溶劑配制質量分數為40～60％含硅芳炔樹脂溶液，將多孔C/C-SiC復合材料浸于樹脂溶液，超聲1～3h，取出，擦凈表面溶液，真空烘箱中烘2h以除去溶劑；或者將多孔C/C-SiC復合材料置于真空浸漬罐中，抽真空后將含硅芳炔樹脂溶液注入浸漬罐，10min后取出材料，擦凈表面溶液，真空烘箱中烘2h，以除去溶劑；或以樹脂熔體為浸漬劑，在真空輔助下，130～140℃時浸漬多孔C/C-SiC復合材料。

9.如權利要求8所述的一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，室溫下以四氫呋喃為溶劑配制質量分數為45～55wt％含硅芳炔樹脂溶液。

10.如權利要求1所述的一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟三中，固化工藝：將浸漬好的C/C-SiC復合材料置于烘箱中固化：170℃/2h+210℃/2h+250℃/4h。

11.如權利要求1所述的一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，在步驟三中，炭化工藝：氬氣氣氛下，從室溫開始以2～5℃/min升溫速度加熱至1300～1600℃，保溫4～8h。

12.如權利要求11所述的一種用含硅芳炔樹脂制備的C/C-SiC復合材料的制備方法，其特征在于，氬氣氣氛下，從室溫開始以2～5℃/min升溫速度加熱至1400～1500℃，保溫5～6h。