[發明專利]一種準各向同性高導熱C/C復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010612639.0
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111648128B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 黃東;葉崇;劉金水;伍孝;葉高明;吳晃;余洋
• 申請（專利權）人: 湖南東映碳材料科技有限公司
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74;D01F9/15;D01F9/155;D04H1/4242;D04H1/498;D06C7/04;D04H1/593;G21B1/05;D06M101/40
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 王燦

1.一種準各向同性高導熱C/C復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將瀝青纖維成網后依次進行預氧化處理和碳化處理，得到碳纖維無紡布；

2)在碳纖維無紡布上涂覆碳量子點改性溶液，并進行干燥處理，再經疊層針刺后得到改性碳纖維無紡布；

3)對改性碳纖維無紡布順次進行化學結合、氣相滲透、前驅體浸漬熱解增密、碳化處理和石墨化處理，即得準各向同性高導熱C/C復合材料；

步驟1)中所述預氧化處理的條件是以0.5～1.5℃/min的升溫速率升溫至260～300℃，所述碳化處理在保護氣體下進行，溫度為600～1000℃，時間為10～60min，碳纖維無紡布面密度為10～40g/m²；

步驟2)中所述碳量子點改性溶液通過葡萄糖水溶液進行水熱反應配置，葡萄糖水溶液的濃度為0.8～1.6g/L；

步驟3)中所述氣相滲透的氣壓為1～3kPa，溫度為800～1050℃，時間為100～500h；

步驟3)中所述前驅體浸漬熱解增密在保護氣體下進行，壓力為5～10MPa，浸漬溫度為200～280℃，時間為0.5～1h，所述前驅體浸漬熱解增密的前驅體為各向同性石油系瀝青；

步驟3)中所述碳化處理的溫度為800～1000℃，時間為10～60min；所述碳化處理的升溫過程為：先以1～5℃/min的升溫速率升溫至260℃，再以0 .1～1℃/min的升溫速率升溫至500℃，最后以3～10℃/min的升溫速率升溫至終溫800～1000℃；

步驟3)中所述石墨化處理的溫度為2500～3000℃，時間為10～60min；所述石墨化處理的升溫過程為：先以5～10℃/min的升溫速率升溫至2000℃，再以1～3℃/min的升溫速率升溫至終溫2500～3000℃。

2.根據權利要求1所述的一種準各向同性高導熱C/C復合材料的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述水熱反應的溫度為160～200℃，時間為12～36h。

3.根據權利要求1所述的一種準各向同性高導熱C/C復合材料的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述涂覆的涂覆量為0.8～1.2L/m²，所述干燥處理的溫度為80～100℃，時間為1～5h。

4.根據權利要求1所述的一種準各向同性高導熱C/C復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述化學結合在保護氣體下進行，氣壓為正壓條件，溫度為400～500℃，時間為1～2h。

5.根據權利要求1所述的一種準各向同性高導熱C/C復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述碳化處理的壓力為40～100MPa。

6.根據權利要求1所述的一種準各向同性高導熱C/C復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述石墨化處理在保護氣體下進行，氣壓為正壓條件。