[發(fā)明專利]一種復合界面層改性C/C復合材料及其制備方法和應用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710101714.5 | 申請日： | 2017-02-24 |
| 公開（公告）號： | CN106830968B | 公開（公告）日： | 2019-11-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳潔;熊翔;劉如鐵 | 申請（專利權(quán)）人： | 中南大學 |
| 主分類號： | C04B35/83 | 分類號： | C04B35/83;C09K3/14 |
| 代理公司： | 43114 長沙市融智專利事務所(普通合伙) | 代理人： | 顏勇<國際申請>=<國際公布>=<進入國 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 復合 界面 改性 復合材料 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種復合界面層改性C/C復合材料，其特征在于：所述復合界面層改性C/C復合材料包括碳纖維、含B石墨層、SiC層、熱解碳層，所述含B石墨層包覆于碳纖維上，所述SiC層位于含B石墨層與熱解碳層之間，且包覆于含B石墨層上，所述熱解碳層包覆于SiC層上，所述熱解碳層含有石墨；
所述含B石墨層中B的質(zhì)量百分含量為1-5％；
含B石墨層的厚度為50-100納米；
SiC層的厚度為20-50微米；
熱解碳層的厚度為50-200微米，所述熱解碳層中石墨的體積百分含量為20-40％。
2.一種制備如權(quán)利要求1所述復合界面層改性C/C復合材料的方法，其特征在于包括下述步驟：
步驟A
將碳布放在硼酸水溶液浸泡，得到帶有硼酸的碳布；
步驟B
將步驟A所得帶有硼酸的碳布置于真空石墨化爐中進行預石墨化處理，溫度為2500℃～2800℃，石墨化處理時間為2～5小時，得到含B石墨層的碳布；
步驟C
將環(huán)氧樹脂、酒精、納米碳化硅纖維按質(zhì)量比25:25:2～5的比例攪拌均勻配制成混合溶液；
步驟D
將步驟B處理后的碳布放入步驟C配制的混合溶液中浸泡30～60min,并進行超聲震蕩，得到表面均勻覆蓋有納米碳化硅纖維的碳布；
步驟E
將步驟D表面均勻覆蓋有納米碳化硅纖維的碳布進行疊層得2D預制體，然后針刺得到2.5D預制體；
步驟F
將經(jīng)步驟E得的2.5D預制體放入沉積爐內(nèi)，進行CVI沉積，得到試樣A；CVI沉積時，控制溫度為950～1050℃；
步驟G
對經(jīng)步驟F所得試樣A進行石墨化處理，得到復合界面層改性C/C復合材料；所述石墨化處理處理溫度為2500～2800℃；
步驟A中，所述硼酸水溶液的硼酸的質(zhì)量百分濃度為5～10％；
步驟A中，在硼酸水溶液中的浸泡24～48小時；浸泡時，控制浸泡溫度為60～80℃；浸泡完成后，在80～120℃下烘干2～4小時；
步驟D中，將步驟B處理后的碳布放入步驟C配制的混合溶液中浸泡30～60min,并進行超聲震蕩，得到表面均勻覆蓋有納米碳化硅纖維的碳布；浸泡時，控制溫度為40-60℃；
步驟F中，將經(jīng)步驟E得的2.5D預制體放入等溫CVI爐進行CVI沉積，CVI沉積時，以丙烯為碳源氣體，以氮氣為載氣，并控制沉積溫度為950～1050℃，丙烯流量為12～16L/min，氮氣流量為25～35L/min，膛壓為1～2Kpa；沉積180～250小時得到試樣A；
步驟G中，石墨化處理的時間為2～4小時。
3.一種如權(quán)利要求1所述復合界面層改性C/C復合材料的應用，其特征在于：包括將所述復合界面層改性C/C復合材料用作摩擦材料。
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