[发明专利]一种高导热碳/碳复合材料及其制备方法有效
申请号: | 201711220582.4 | 申请日: | 2017-11-29 |
公开(公告)号: | CN108101568B | 公开(公告)日: | 2020-07-14 |
发明(设计)人: | 冯志海;樊桢;余立琼;李炜;李兴超 | 申请(专利权)人: | 航天材料及工艺研究所;中国运载火箭技术研究院 |
主分类号: | C04B35/83 | 分类号: | C04B35/83 |
代理公司: | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人: | 范晓毅 |
地址: | 100076 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 导热 复合材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种高导热碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、对室温热导率大于500W/mK的碳纤维布与中间相沥青毡进行交替铺层,得到层叠结构;所述的中间相沥青毡,制备方法包括:将中间相沥青在温度为300~350℃下压延至厚度为0.1~1mm的薄层,冷却后得到中间相沥青毡;
步骤2、对所述层叠结构铺层进行热压成型、高温处理及高压石墨化处理,得到高导热碳/碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种高导热碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤1中所述的碳纤维布为单向布、平纹布、斜纹布或缎纹布。
3.根据权利要求1所述的一种高导热碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤1中通过过水方式进行冷却。
4.根据权利要求1所述的一种高导热碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤2通过热压机一次性实现对所述层叠结构铺层进行热压成型、高温处理及高压石墨化处理。
5.根据权利要求4所述的一种高导热碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤2中所述的热压成型包括:先升温至250~350℃,保温至少30min,然后加压至1~2MPa;随后每隔5~15min,加压1~2MPa,直至加压至5~10MPa,随后保持压力,以0.2-1℃/min的速率继续升温,直至将所述层叠结构压至目标厚度;此时,保持所述热压机压头位置不动,继续升温至700~1000℃,并保温至少1h。
6.根据权利要求5所述的一种高导热碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤2中所述的高温处理包括:继续升温,并逐渐加压,直至温度达到2000-2300℃,压力达到10~30MPa,保温至少30min。
7.根据权利要求6所述的一种高导热碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤2中所述的高压石墨化处理工艺为:保持压力不变,以10~50℃/h的速率升温至2300-2500℃,保温1~2h后,继续升温、加压,升温至2800-3000℃,加压至30~50MPa,并保温保压30min以上,自由降温,完成高压石墨化处理。
8.由权利要求1-7任一项所述的方法制备的高导热碳/碳复合材料。
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