[發明專利]一種碳碳復合材料平板的制備工藝

在審

• 申請號: 202010546992.3
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111636144A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 曾國偉;甘晶晶;楊德森
• 申請（專利權）人: 浙江星輝新材料科技股份有限公司
• 主分類號: D04H1/4242
• 分類號: D04H1/4242;D04H1/46;D04H1/498;D04H1/559;D06C7/04;C04B35/83;C04B35/622
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 張榮義

1.一種碳碳復合材料平板的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1.將碳纖維絲束短切成30-120mm長度的短切絲，然后經梳理、鋪網、針刺成網胎；網胎克重為40-120g/m²；

S2.將碳纖維絲束短切成50-180mm長度的短切纖維束；

S3.根據產品工藝要求選擇網胎克重，并將網胎按產品尺寸裁切，鋪平；用電子秤稱取一定重量的短切纖維束；然后將稱好重量的纖維束均勻地分散在平鋪的網胎上，分散方法可以是人工撒料，也可以通過機械方法撒料，即保證纖維束均勻地、無序地分散在網胎表面即可；

S4.然后在撒好的絲束表面再覆蓋一層網胎，通過平板針刺機，引入Z向纖維，將兩層網胎和結合，并將纖維束包覆在其中，制成預制體單元層；采用棱邊上帶有倒鉤的特殊功能刺針進行針刺,依靠倒向鉤刺把網胎層中的纖維攜帶到Z向,產生垂直纖維簇,使相鄰的網胎層相互纏結,相互約束,形成平層間均具有一定強度的準三維網狀結構預制體，克服了2D炭布疊層材料層間缺乏連接的缺點；

S5.在上述單元層上繼續分散碳纖維絲束，然后覆蓋網胎，針刺，重復這一過程，直至產品達到設計厚度，即完成碳纖維預制體的制作；

S6.將預制體裁切成設計尺寸，然后浸潤樹脂，經熱壓機熱壓固化成型；

S7.將熱壓固化成型的碳纖維樹脂板經炭化、增密、高溫處理，制成一定密度的碳碳復合材料板材。

2.根據權利要求1所述的一種碳碳復合材料平板的制備工藝，其特征在于，所述步驟S6中以瀝青浸潤預制體；具體的，將裝有預制體的容器放入真空罐中抽真空，同時將瀝青放入熔化罐中抽真空并加熱到250oC，使瀝青融化，強度變小；然后將熔化瀝青從熔化罐中注入盛有預制體的容器中，使瀝青浸沒預制體.待樣品容器冷卻后，移入加壓浸漬罐中，升溫到250℃進行加壓浸潤，使瀝青進一步浸入預制體的內部空隙中。

3.根據權利要求1所述的一種碳碳復合材料平板的制備工藝，其特征在于，所述碳碳復合材料平板包括網胎層、短切纖維層、碳化基體，所述網胎層由30-120mm長度的短切絲碳纖維經過梳理、鋪網、針刺而成，所述短切纖維層由50-180mm長度的短切纖維束組成，所述碳化基體填充在網胎層和短切纖維層的間隙中，碳化基體由樹脂碳化而成。

4.根據權利要求3所述的一種碳碳復合材料平板，其特征在于，所述碳化基體可有由酚醛樹脂或呋喃樹脂碳化而成。

5.根據權利要求3所述的一種碳碳復合材料平板，其特征在于，所述碳化基體還可以為瀝青碳化而成。