[發明專利]一種耐高溫碳纖維復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010167895.3
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111320483A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 劉鵬
• 申請（專利權）人: 東莞市耐絲碳纖維科技有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種耐高溫碳纖維復合材料以及該材料的制備方法，該耐高溫碳纖維復合材料，由以下質量組分構成：碳纖維CFK：70%；惰性氣體：1%；含硅金屬填充物：29%；而制備時，在碳纖維板初料的焦化過程中，通過惰性氣體；烘烤、焦化后在碳纖維板初料上出入含硅金屬填充物，使得含硅金屬填充物與碳纖維板相互融合，使得最終制備處的碳纖維板耐高溫性能更好。

技術領域

本發明涉及碳纖板技術領域，更具體的說是涉及一種耐高溫碳纖維復合材料及其制備方法。

背景技術

碳纖維具有許多優良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。

由碳纖維制備的成品碳纖板，目前公知的碳纖維板具有具有比強度高、比模大、抗腐蝕性能和耐久性能好、膨脹系數小以及生產成本低等特點，但是其耐高溫的性能卻有待改進。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種耐高溫碳纖維復合材料及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種耐高溫碳纖維復合材料，由以下質量組分構成：碳纖維CFK：70%；惰性氣體：1%；含硅金屬填充物：29%。

進一步的技術方案中，所述的惰性氣體為氦氣；所述的含硅金屬填充物為：金屬硅。

進一步的技術方案中，所述的金屬硅為含硅元素98%，其余含量為2%的鐵或鋁。

一種耐高溫碳纖維復合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：通過熱壓罐成型工藝使得碳纖維復合材料成型，制備碳纖板初料，且控制氣壓和溫度，使得成型后碳纖板初料的表面非完全固化；

S2：將碳纖板初料放入烤箱內，向烤箱內注入惰性氣體，在一定溫度和氣壓條件下高溫烘烤碳纖板初料，使得碳纖板初料焦化；

S3：于烤箱內對碳纖板初料進行持續的焦化和烘烤，使碳纖板初料表面出現泡棉狀粗糙表面；

S4：取出碳纖板初料，并向碳纖板初料中注入含硅的金屬液體，互相融合；

S5：再次高溫成型。

進一步的制備中，所述的步驟S1中，溫度為800℃-1200℃；

述的步驟S2中，烘烤溫度為1200℃-2500℃。

進一步的制備中，所述的步驟S3中，烘烤溫度為1500℃-2500℃。

進一步的制備中，所述的步驟S2中，所述的惰性氣體為不含氧的惰性氣體。

進一步的制備中，所述的惰性氣體為氦氣。

進一步的制備中，所述的步驟S5后，將制備出的碳纖板降溫，制得成品。

經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明中對傳統的碳纖維板進行了技術改進，在碳纖維板初料的焦化過程中，通過惰性氣體；烘烤、焦化后在碳纖維板初料上出入含硅金屬填充物，使得含硅金屬填充物與碳纖維板相互融合，使得最終制備出的碳纖維板耐高溫性能更好。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。