[发明专利]一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法

权利要求书

1.一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤（一）、将碳纤维制备成碳纤维网胎，并将碳纤维网胎叠层针刺成碳纤维预制体；

步骤（二）、制备浸渍工装，利用浸渍工装将所述碳纤维预制体在树脂浸渍液中浸渍，所述树脂浸渍液为树脂和酒精的混合液；

步骤（三）、将浸渍有树脂浸渍液的碳纤维预制体进行晾晒；

步骤（四）、将晾晒后的碳纤维预制体依次进行固化、碳化和高温提纯处理，制备得到C/C复合材料保温硬毡。

2.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：所述步骤（二）中的浸渍工装为一端开口的容器，容器内由开口端向密闭端依次设置储液槽（1）、移动托板（4）和接液槽（6），其中储液槽（1）的下方设有第一放液阀（2），移动托板（4）的下方设有第二放液阀（5），所述移动托板（4）用于放置碳纤维预制体（3），可以从容器中沿水平方向移出或装入，所述储液槽（1）用于装入树脂浸渍液。

3.根据权利要求2所述的一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：所述步骤（二）中利用浸渍工装将所述碳纤维预制体在树脂浸渍液中浸渍的具体方法如下：

（1）、将碳纤维预制体（3）放置在移动托板（4）上，并置于浸渍工装容器中，位于接液槽（6）的上方、储液槽（1）的下方；

（2）、打开储液槽（1）下方的第一放液阀（2），使树脂浸渍液从储液槽（1）流出，淹没碳纤维预制体（3）后关闭第一放液阀（2），静置1～5min；

（3）、打开移动托板（4）下方的第二放液阀（5），使树脂浸渍液流入接液槽（6）中，移动托板（4）托着碳纤维预制体（3）从容器中移出。

4.根据权利要求3所述的一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中移动托板（4）托着碳纤维预制体（3）从容器中移出后，另一件碳纤维预制体（3）放置在移动托板（4）上装入容器，重复步骤（1）～（3），依次循环浸渍。

5.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：所述步骤（一）中碳纤维为沥青基碳纤维或聚丙烯晴基碳纤维，碳纤维网胎面密度为100～200g/m²。

6.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：所述步骤（一）中碳纤维预制体的体积密度为0.10～0.18g/cm³，针刺密度为20～40针/cm²。

7.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：所述步骤（一）中所述碳纤维为12K以上大丝束碳纤维。

8.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：所述步骤（二）中树脂浸渍液配制的质量比例为：树脂：酒精=1:2～5；所述树脂为酚醛树脂，固含量为55～65%；所述酒精中乙醇含量大于95%。

9.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：所述步骤（三）中将浸渍有树脂浸渍液的碳纤维预制体在室温环境中或开放式暖房中晾晒，晾晒时间为24～120h。

10.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：所述步骤（四）中固化温度为140～180℃，固化时间2～6h；碳化温度750～900℃，碳化时间2～6h，升温速率≤30℃/h；高温提纯处理温度为1800～2500℃，处理时间2～6h，升温速率≤100℃/h。

11.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：所述步骤（四）将碳纤维预制体固化、碳化和高温提纯处理后，进行表面处理，所述表面处理包括贴石墨纸、贴碳布或进行表面涂层处理。

12.根据权利要求11所述的一种碳/碳复合材料保温硬毡的制备方法，其特征在于：所述表面处理后进行二次高温提纯处理，高温提纯处理温度为1800～2500℃，处理时间2～6h，升温速率≤500℃/h，以提纯机加工和表面处理工序带入的杂质。