[发明专利]一种带消光漆的碳基复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种带消光漆的C/C复合材料；其特征在于：所述带消光漆的碳基复合材料包括预制体、沉积碳、消光漆层、炭黑颗粒；所述预制体由骨架层和网胎层A构成；所述沉积碳均匀沉积于预制体的表面和内部且完全包覆预制体的外表面；所述预制体的外表面由网胎层A构成；完全包覆预制体的外表面的沉积碳构成沉积碳包覆层；所述消光漆层均匀包覆在沉积碳包覆层上；所述消光漆层表面均匀分布有炭黑颗粒；

所述带消光漆的C/C复合材料通过下述步骤制备：

步骤一

以碳纤维预制体为原料，预制体内部骨架为密度为0.4～0.5g/cm³碳纤维整体毡，外表面为0.1～0.2g/cm³的碳纤维网胎层，经化学气相碳沉积处理，得到密度为0.8～1.0g/cm³的碳基复合材料；

步骤一中所述碳纤维预制体的制备方法为：按一层碳纤维平纹布与一层碳纤维网胎交替叠加的方式铺叠，并且确保最外层为碳纤维网胎，采用连续针刺方式编织，得到预制体内部骨架为密度为0.4～0.5g/cm³碳纤维整体毡，外表面为0.1～0.2g/cm³的碳纤维网胎层；

步骤二

在保护气氛下，将步骤一制得的碳基复合材料在高温感应处理炉进行2000～2300℃的高温热处理，提高复合材料的石墨化度；高温处理的时间为5～20小时，控制压力为0.1-0.2MPa，氩气惰性气体保护；

步骤三

将步骤二高温热处理后的碳基复合材料按相应产品尺寸进行机加工，碳基复合材料四周的尺寸按负公差加工，只有厚度方向留出0.1～0.9mm用于后续涂覆消光漆；

步骤四

以密度为0.8～1.0g/cm³的碳基复合材料为骨架，在外表面网胎层上涂覆一层消光漆，室温固化后，在200～900℃进行碳化处理，得到密度为1.0～1.2g/cm³的带消光漆的碳基复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种带消光漆的碳基复合材料；其特征在于：所述消光漆层的厚度为0.1～0.9mm。

3.根据权利要求1所述的一种带消光漆的碳基复合材料；其特征在于：所述炭黑颗粒的粒度为0.1～1.5μm；且炭黑颗粒占所述带消光漆的碳基复合材料总质量的0.05-0.4％。

4.根据权利要求1所述的一种带消光漆的碳基复合材料；其特征在于：

步骤四中，通过喷涂的方式在网胎层上涂覆一层消光漆，在室温下固化；所述消光漆的型号为Z306，其发射率为0.90±0.02；

在骨架上涂覆一层消光漆，室温固化后，在真空条件下，以1～5℃/min的升温速率从室温升至200～900℃进行碳化处理1～3h，随炉冷却，得到密度为1.0～1.2g/cm³的带消光漆的碳基复合材料；碳化处理时，控制炉内的气压小于等于100Pa。

5.一种如权利要求1-4任意一项所述的带消光漆的碳基复合材料的应用； 其特征在于：包括用作遮光罩。

6.根据权利要求5所述的带消光漆的碳基复合材料的应用；其特征在于：包括用作空间光学相机的遮光罩。