[發明專利]碳/碳復合材料及其制備方法、應用和碳/碳加熱器

在審

• 申請號: 202011082157.5
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112239368A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 廖寄喬;李軍;鄧華峰;李丙菊;石磊;龔智;劉學文;王躍軍
• 申請（專利權）人: 湖南金博碳素股份有限公司
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/622;C30B35/00;C30B29/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 戴志攀

1.一種碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將碳纖維布和碳纖維網胎交替疊層針刺，得到預制體；

(2)將所述預制體于碳源氣體中進行化學氣相滲入處理，得到碳/碳坯體；

(3)將所述碳/碳坯體置于鎢源溶液中浸漬，烘烤除去溶劑，再于碳源氣體中進行碳熱還原反應及化學氣相滲入處理，得到含碳化鎢的碳/碳坯體；其中，步驟(3)重復n次，n為大于或等于0的整數；

(4)將所述含碳化鎢的碳/碳坯體進行石墨化處理。

2.如權利要求1所述的碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述碳熱還原反應及化學氣相滲入處理同時在氣相沉積爐中進行，所述氣相沉積爐的爐內溫度為1050℃～1200℃，反應時間為10h～30h，氣壓為500pa～1000pa。

3.如權利要求1或2所述的碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述化學氣相滲入處理的溫度為900℃～1150℃，反應時間為50h～120h，氣壓為1200pa～1600pa。

4.如權利要求1或2所述的碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(3)中的所述碳源氣體各自獨立地選自甲烷和丙烯中的至少一種。

5.如權利要求1或2所述的碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述鎢源溶液為偏鎢酸銨水溶液，所述偏鎢酸銨水溶液中的偏鎢酸銨與水的質量比為(1～5):1；和/或

所述烘烤除去溶劑的條件為于200℃～300℃烘烤1h～5h。

6.如權利要求1或2所述的碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于，n為1～5。

7.如權利要求1或2所述的碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述石墨化處理的條件為于高溫石墨爐中在2200℃～2400℃處理1h～3h。

8.如權利要求1所述的碳/碳復合材料的制備方法，其特征在于，控制所述碳/碳坯體的密度0.9g/cm³～1.2g/cm³；控制所述含碳化鎢的碳/碳坯體的密度為2.9g/cm³～3.1g/cm³。

9.一種碳/碳復合材料，采用權利要求1至8任一項所述的碳/碳復合材料的制備方法制得。

10.如權利要求9所述的碳/碳復合材料在制備熱場材料中的應用。

11.一種碳/碳加熱器，其特征在于，采用權利要求9所述的碳/碳復合材料制得。

12.一種碳/碳加熱器的制備方法，其特征在于，包括如權利要求1至8任一項所述的碳/碳復合材料的制備方法；

還包括如下步驟：

在步驟(3)之前對所述碳/碳坯體進行初加工；

在步驟(4)之后進行精加工。