[發(fā)明專利]C/C復(fù)合材料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610459004.5
• 申請日: 2016-06-22
• 公開（公告）號: CN107522499A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈玉忠
• 申請（專利權(quán)）人: 張家港保稅區(qū)冠祥貿(mào)易有限公司
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/622
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所(普通合伙)32211
• 代理人: 陸華君

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種C/C復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，結(jié)構(gòu)-功能一體化散熱材料在航天航空、核工業(yè)、軍工等領(lǐng)域越來越重要。像導(dǎo)彈和航天飛行器的鼻錐體、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、核聚變第一壁材料等部位需要在復(fù)雜和苛刻的環(huán)境中工作，需承受高溫或高的熱流密度以及較大冷熱環(huán)境溫差的變化，這就要求材料具有高力學(xué)性能的同時(shí)具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性能以便于其與外界的熱能交換，控制自身溫度變化以適應(yīng)工作環(huán)境的變化。高導(dǎo)熱炭/炭復(fù)合材料以高的導(dǎo)熱系數(shù)、優(yōu)異的力學(xué)性能及低密度成為可應(yīng)用于這些領(lǐng)域的、世界各國競相發(fā)展一種關(guān)鍵首選材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供C/C復(fù)合材料的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本申請實(shí)施例公開了一種C/C復(fù)合材料的制備方法，以單向鋪排帶狀瀝青纖維為基體材料，在其表面涂覆一層中間相瀝青粘結(jié)劑，經(jīng)一次熱壓成型再高溫碳化、石墨化處理，可以獲得C/C復(fù)合材料。

優(yōu)選的，在上述的C/C復(fù)合材料的制備方法中，熱壓成型的溫度為500～600攝氏度；熱壓壓強(qiáng)8～10MPa，熱壓時(shí)間4～5小時(shí)。

優(yōu)選的，在上述的C/C復(fù)合材料的制備方法中，高溫碳化溫度為1200～1300℃。

優(yōu)選的，在上述的C/C復(fù)合材料的制備方法中，石墨化處理溫度2800～3000℃。

本申請還公開了一種C/C復(fù)合材料的制備方法，包括步驟：

(1)、將氧化穩(wěn)定化后的帶狀瀝青纖維進(jìn)行熱處理，以提高其力學(xué)性能；

(2)、以熱處理后的帶狀瀝青纖維為基體材料，在其表面涂覆中間相瀝青粘結(jié)劑；

(3)、采用熱壓成型工藝制備一維C/C復(fù)合材料，熱壓溫度500～600℃，熱壓壓強(qiáng)8～10MPa，熱壓時(shí)間4～5小時(shí)；

(4)、在1200～1300℃進(jìn)行高溫碳化；

(5)、在2800～3000℃進(jìn)行石墨化處理，得到C/C復(fù)合材料。

優(yōu)選的，在上述的C/C復(fù)合材料的制備方法中，步驟(1)中，熱處理溫度為300～400℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明獲得的復(fù)合材料具有較低的電阻率1.5μΩ.m和較高的熱導(dǎo)率860W/m.K。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明通過下列實(shí)施例作進(jìn)一步說明：根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。

實(shí)施例1

C/C復(fù)合材料的制備方法

以單向鋪排帶狀瀝青纖維為基體材料，在其表面涂覆一層中間相瀝青粘結(jié)劑，經(jīng)一次熱壓成型再高溫碳化、石墨化處理，可以獲得C/C復(fù)合材料。

其制備方法：

(1)、將氧化穩(wěn)定化后的帶狀瀝青纖維在400℃進(jìn)行熱處理，以提高其力學(xué)性能；

(2)、以熱處理后的帶狀瀝青纖維為基體材料，在其表面涂覆中間相瀝青粘結(jié)劑；

(3)、采用熱壓成型工藝制備一維C/C復(fù)合材料，熱壓溫度500℃，熱壓壓強(qiáng)10MPa，熱壓時(shí)間5小時(shí)；

(4)、在1300℃進(jìn)行高溫碳化；

(5)、在2800℃進(jìn)行石墨化處理，得到C/C復(fù)合材料。

獲得的復(fù)合材料具有較低的電阻率1.5μΩ.m和較高的熱導(dǎo)率860W/m.K。其體積密度為1.88g/cm³。

實(shí)施例2

C/C復(fù)合材料的制備方法

(1)、將氧化穩(wěn)定化后的帶狀瀝青纖維在300℃進(jìn)行熱處理，以提高其力學(xué)性能；

(2)、以熱處理后的帶狀瀝青纖維為基體材料，在其表面涂覆中間相瀝青粘結(jié)劑；

(3)、采用熱壓成型工藝制備一維C/C復(fù)合材料，熱壓溫度500℃，熱壓壓強(qiáng)10MPa，熱壓時(shí)間5小時(shí)；

(4)、在1200℃進(jìn)行高溫碳化；

(5)、在2800℃進(jìn)行石墨化處理，得到C/C復(fù)合材料。

電阻率1.61μΩ.m；熱導(dǎo)率852W/m.K。

實(shí)施例3

C/C復(fù)合材料的制備方法

(1)、將氧化穩(wěn)定化后的帶狀瀝青纖維在400℃進(jìn)行熱處理，以提高其力學(xué)性能；

(2)、以熱處理后的帶狀瀝青纖維為基體材料，在其表面涂覆中間相瀝青粘結(jié)劑；

(3)、采用熱壓成型工藝制備一維C/C復(fù)合材料，熱壓溫度600℃，熱壓壓強(qiáng)10MPa，熱壓時(shí)間5小時(shí)；