[發(fā)明專利]一種帶底的碳/碳薄壁筒體制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910290986.3
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN109824375A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 羅昆鵬;姜召陽;陳小飛;張貴岐;于紅剛;曹磊;高曉佳;王春梅
• 申請（專利權(quán)）人: 航天睿特碳材料有限公司
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/622
• 代理公司: 北京金宏來專利代理事務所(特殊普通合伙) 11641
• 代理人: 苗彩娟

1.一種帶底的碳/碳薄壁筒體制備方法，包括以下步驟：

步驟a、選擇12K平紋碳布進行樹脂預浸；

步驟b、將預浸碳布鋪層并進行熱壓固化成型及碳化處理；

步驟c、并對經(jīng)碳化固化的碳布進行裁剪，使其滿足碳/碳薄壁筒體展開的矩形尺寸，并依據(jù)碳/碳薄壁筒體的直徑尺寸剪裁筒體底板，并在縫合端加工縫合孔；

步驟d、縫合孔部位使用炭絲縫合形成帶底的碳布筒，并利用樹脂與短纖維纖維粉混合物進行涂覆，然后進行160℃固化處理；

步驟e、將步驟d處理過的帶底的碳布筒用沉積定型工裝裝配后，進行化學氣相沉積致密CVD處理；

步驟f、將步驟e處理過的帶底的碳布筒用高溫定型工裝裝配后，進行高溫處理，最終制備帶底的碳/碳薄壁筒體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶底的碳/碳薄壁筒體制備方法，其特征在于：所述步驟a中預浸碳布要到達的技術(shù)指標為：樹脂含量30％～50％，揮發(fā)分小于10％，不溶樹脂含量5.0％～30％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶底的碳/碳薄壁筒體制備方法，其特征在于：所述步驟a中，碳布面密度為200g/㎡～400g/㎡；所述樹脂為酚醛樹脂或糠酮樹脂或呋喃樹脂，樹脂殘?zhí)恐怠?0％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶底的碳/碳薄壁筒體制備方法，其特征在于：所述步驟b中預浸碳布鋪層為1-3層，熱壓固化成型后厚度為0.5mm～3.5mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶底的碳/碳薄壁筒體制備方法，其特征在于：所述步驟b中熱壓固化成型及碳化工藝為：使用酚醛樹脂進行碳布預浸，熱壓溫度為160℃，熱壓壓力≥1MPa，碳化溫度≥750℃；使用糠醛樹脂或呋喃樹脂進行碳布預浸，熱壓溫度為180℃，熱壓壓力≥1MPa，碳化溫度≥750℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶底的碳/碳薄壁筒體制備方法，其特征在于：所述步驟c中碳/碳薄壁筒體展開的矩形尺寸計算方法為：L＝3.14*2*R+M+(1.5～3),其中

L為碳/碳薄壁筒體展開后矩形的長邊尺寸；

R為設計生產(chǎn)的碳/碳薄壁筒體的半徑；

M為預留縫制區(qū)域長度尺寸；

(1.5～3)為縫合偏差余量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶底的碳/碳薄壁筒體制備方法，其特征在于：所述步驟d中樹脂與短纖維纖維粉混合物，是由酚醛樹脂與短纖維纖維粉質(zhì)量比(4～8):1比例進行配置，短纖維纖維粉的纖維尺寸為0.5-2mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶底的碳/碳薄壁筒體制備方法，其特征在于：所述步驟e中沉積定型工裝為石墨或低密度碳/碳復合材料材質(zhì)，位于帶底的碳布筒內(nèi)部，其外徑尺寸比帶底的碳布筒內(nèi)徑略小1-2mm，緊貼帶底的碳布筒內(nèi)壁設置；沉積定型工裝分段填充帶底的碳布筒，不少于2段。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶底的碳/碳薄壁筒體制備方法，其特征在于：所述步驟e中CVD工藝為：溫度1000-1100℃，碳源氣體為丙烷、丙烯或天然氣，爐體控壓1000-4000Pa。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶底的碳/碳薄壁筒體制備方法，其特征在于：所述步驟f中高溫定型工裝為石墨或低密度碳/碳復合材料材質(zhì)，高溫定型工裝比帶底的碳布筒內(nèi)徑小3-5mm，用于高溫下的膨脹尺寸預留。