[发明专利]一种二维高热导率碳/碳复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种二维高热导率碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于步骤为：

1）按照需要裁剪碳纤维布；

2）将酚醛树脂与乙醇放入搅拌容器内，采用机械搅拌2小时以上，得到酚醛树脂浸渍液；将步骤1）得到的碳纤维布浸泡在酚醛树脂浸渍液中，待碳纤维布完全浸润后取出，空气中自然晾干；

3）将步骤2）中处理好的碳纤维布进行铺层然后放入热压模具中进行低温热压；

4）将步骤3）中处理好的材料放入碳化炉中进行常压碳化处理；

5）将步骤4）中碳化处理后的材料取出后放入沥青浸渍罐中进行中温煤沥青浸渍；

6）将步骤5）中浸渍沥青后的样品放入碳化炉中进行常压碳化处理；

7）将步骤6）中碳化后的试样放入中频炉中进行高温开孔处理；

8）重复步骤5）～7），直至材料密度大于1.9g/cm³。

9）将步骤8）得到的材料放入超高温石墨化炉中进行超高温石墨化处理，即制得二维高热导率碳/碳复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种二维高热导率碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2）中酚醛树脂与乙醇的质量比为1：2。

3.根据权利要求1所述的一种二维高热导率碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3）中，碳纤维布铺层按0°/90°方向即经纱/纬纱方向交替铺层。

4.根据权利要求1所述的一种二维高热导率碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3）中，低温热压工艺曲线为：室温～90℃，升温1～2h；90℃保温1～3h，加压至2～5MPa；90℃～120℃，升温3～5h，逐渐加压至8～10MPa；120℃保温2～4h，并逐渐加压至10～15MPa；120℃～180℃，升温3～5h，并逐渐加压至15～30MPa；180℃保温3～5h，保持压力15～30MPa；保持压力为15～30MPa，自由降温。

5.根据权利要求1所述的一种二维高热导率碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤4）中，碳化工艺曲线为：室温～200℃，升温速率10～15℃/min；200～400℃，升温速率1～5℃/min；400℃，保温5～10h；400～600℃，升温速率1～5℃/min；600℃，保温5～10h；600～900℃，升温速率3～5℃/min，900℃，保温3～5h；自由降温。

6.根据权利要求1所述的一种二维高热导率碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤5）中，中温煤沥青浸渍温度为200～240℃，浸渍压力为-0.1～10MPa，保压时间为3～5h。

7.根据权利要求1所述的一种二维高热导率碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤6）中，中温煤沥青碳化工艺曲线为：室温～300℃，升温速率5～10℃/min；300～450℃，升温速率1～5℃/min；450℃，保温5～10h；450～650℃，升温速率1～5℃/min；650℃，保温5～10h；650～900℃，升温速率3～5℃/min，900℃，保温3～5h；自由降温。

8.根据权利要求1所述的一种二维高热导率碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤7）中，高温开孔处理工艺曲线为：室温～900℃，升温速率10～15℃/min；900～1200℃，升温速率5～10℃/min；1200℃保温2～4h；1200℃～目标处理温度，升温速率3～5℃/min，保温2～4h；目标处理温度为1800℃～2500℃，控制降温速率小于5～15℃/min直到温度降至900℃以下；900℃以下自由降温。

9.根据权利要求1所述的一种二维高热导率碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于：步骤9）中，超高温石墨化处理工艺曲线为：以5～15℃/min的速率升温至2800℃以上并保温2～4h，随后自由降温，完成石墨化处理。