[发明专利]一种超薄碳基复合面板及制备方法

权利要求书

1.一种超薄碳基面板，其特征在于：所述面板包括基体和金属支撑骨架，所述金属支撑骨架至少为1层并处于所述基体中，且金属支撑骨架与基体冶金结合；所述面板厚度≤0.96mm；所述基体为C/C 复合材料；所述金属支撑骨架的材料选自热膨胀系数为4.0×10^-6-7.38×10^-6/k，熔点高于2300℃的金属。

2.根据权利要求1所述的一种超薄碳基面板，其特征在于：所述面板中金属支撑骨架为1-3层；在金属支撑骨架每侧粘接有1-4层碳纤维布。

3.根据权利要求2所述的一种超薄碳基面板，其特征在于：所述金属支撑骨架为金属丝网，金属丝网的网孔形状为正多边形，网孔内切圆直径为0.10-0.3mm，厚度为0.10-0.25mm，金属丝直径为0.05-0.10mm；所述碳纤维布为1K或3K平纹碳布，厚度为0.12-0.26mm。

4.根据权利要求3所述的一种超薄碳基面板，其特征在于：所述金属支撑骨架的材料选自金属钨、钼、铌中的一种。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种超薄碳基面板，其特征在于：所述面板是在金属支撑骨架的两侧通过热固性酚醛树脂粘接碳纤维布构成的预制体经加压固化、碳化、CVI增密、高温石墨化处理后得到。

6.一种超薄碳基面板制备方法，包括下述步骤：

步骤一：碳基面板预制体制备

将涂刷有热固性酚醛树脂的碳纤维布和金属或合金丝网交替放入模具中，使金属或合金丝网夹在碳纤维布之间；在压力为5-10Mpa，温度为120-160℃；保温30-60min固化后，保压冷却至室温，得到碳基面板预制体；

步骤二：碳化碳基面板初坯制备

将碳基面板预制体以5-10℃/min的升温速率，从室温升至300-320℃，保温15-30min后，继续升温至700-720℃，保温15-30min后，继续升温至900-920℃，保温15-30min后随炉冷却，得到碳化碳基面板初坯；

步骤三：碳增密碳基面板坯制备

将碳基面板初坯置于化学气相渗碳炉中，以C₃H₆为碳源气，N₂为稀释气，C₃H₆ 与N₂的体积比为C₃ H₆ :N₂ =1.5-4:1、炉温为1000-1100℃、炉压为21-30kPa，累计化学气相渗碳100-200h后出炉，得到碳增密碳基面板坯；

步骤四：高温石墨化处理

将碳增密碳基面板坯在0.11-0.13MPa氩气气氛下，于2100-2300℃、保温为1-2h进行高温石墨化后，随炉冷却，得到超薄碳基面板。

7.根据权利要求6所述的一种超薄碳基面板制备方法，其特征在于：所述金属支撑骨架的材料选自金属钨、钼、铌中的一种。

8.根据权利要求7所述的一种超薄碳基面板制备方法，其特征在于：所制备的碳基复合材料面板密度为1.8-2.0g/cm³，厚度为0.60-0.96mm。