[發明專利]一種塊體碳增強體/碳復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710127066.0
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN108530099B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 林坤鵬;冉佳佳;楊浩田;章文;李建林;王連軍;江莞;范宇馳
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/532;C04B35/622
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

1.一種塊體碳增強體/碳復合材料的制備方法，其特征在于：采用金剛石粉體在溶劑中均勻分散后，將碳纖維布通過含有納米金剛石粉體的料漿容器中使之浸漬，然后將浸掛料漿的碳纖維布干燥，按所需規格剪裁，疊層在一起，在保護氣氛下施加壓力經高溫燒結后得到所述碳增強體/碳復合材料；包括以下步驟：

(1)金剛石分散液的制備：分別稱取2.4～2.6g粒徑為80～100nm和0.24～0.26g粒徑為40～50nm的經改性處理的金剛石粉體，研磨混合；將研磨后的混合粉體加入50ml溶劑，超聲分散20～30min；得到穩定的金剛石分散液；

(2)塊體碳增強體/碳復合材料前驅體的制備：將表面涂有膠粘劑的碳纖維布通過配置好的金剛石分散液中使之浸漬，干燥，固化得到含有金剛石粉體的碳纖維布的預制體；

(3)塊體碳增強體/碳復合材料的制備：將制備好含有金剛石粉體的碳纖維布的預制體按所需規格剪裁，疊層在一起，在保護氣氛下施加壓力經高溫燒結后得到所述碳增強體/碳復合材料；

所述燒結的具體過程為：稱取所述復合材料的前驅體疊層放置于模具中，所述模具為石墨模具；在保護氣氛下燒結，所述保護氣氛為氬氣；在900℃時開始對模具加壓，施加的壓力為40～70MPa；當達到最高燒結溫度時，所述的最高溫度為1600～1700℃；保溫一定時間，所述的保溫時間為2～8min；然后泄壓冷卻至室溫；

所述燒結為放電等離子體燒結時，升溫速率為100～150℃/min。

2.根據權利要求1所述的塊體碳增強體/碳復合材料的制備方法，其特征在于：所述金剛石粉體采用至少兩種不同粒徑的金剛石復配。

3.根據權利要求1所述的塊體碳增強體/碳復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，所述溶劑為無水乙醇。

4.根據權利要求1所述的塊體碳增強體/碳復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，所述膠粘劑為環氧樹脂膠粘劑。