[發明專利]一種高導熱碳/碳復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711220582.4
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108101568B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 馮志海;樊楨;余立瓊;李煒;李興超
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種高導熱碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、對室溫熱導率大于500W/mK的碳纖維布與中間相瀝青氈進行交替鋪層，得到層疊結構；所述的中間相瀝青氈，制備方法包括：將中間相瀝青在溫度為300～350℃下壓延至厚度為0.1～1mm的薄層，冷卻后得到中間相瀝青氈；

步驟2、對所述層疊結構鋪層進行熱壓成型、高溫處理及高壓石墨化處理，得到高導熱碳/碳復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種高導熱碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于：步驟1中所述的碳纖維布為單向布、平紋布、斜紋布或緞紋布。

3.根據權利要求1所述的一種高導熱碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于：步驟1中通過過水方式進行冷卻。

4.根據權利要求1所述的一種高導熱碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于：步驟2通過熱壓機一次性實現對所述層疊結構鋪層進行熱壓成型、高溫處理及高壓石墨化處理。

5.根據權利要求4所述的一種高導熱碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于：步驟2中所述的熱壓成型包括：先升溫至250～350℃，保溫至少30min，然后加壓至1～2MPa；隨后每隔5～15min，加壓1～2MPa，直至加壓至5～10MPa，隨后保持壓力，以0.2-1℃/min的速率繼續升溫，直至將所述層疊結構壓至目標厚度；此時，保持所述熱壓機壓頭位置不動，繼續升溫至700～1000℃，并保溫至少1h。

6.根據權利要求5所述的一種高導熱碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于：步驟2中所述的高溫處理包括：繼續升溫，并逐漸加壓，直至溫度達到2000-2300℃，壓力達到10～30MPa，保溫至少30min。

7.根據權利要求6所述的一種高導熱碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于：步驟2中所述的高壓石墨化處理工藝為：保持壓力不變，以10～50℃/h的速率升溫至2300-2500℃，保溫1～2h后，繼續升溫、加壓，升溫至2800-3000℃，加壓至30～50MPa，并保溫保壓30min以上，自由降溫，完成高壓石墨化處理。

8.由權利要求1-7任一項所述的方法制備的高導熱碳/碳復合材料。