[发明专利]一种碳纤维材料的制备工艺

权利要求书

1.一种碳纤维材料的制备工艺，其特征在于：包括骨架和填充物；骨架包括碳纤维和石英纤维；填充物包括氧化铝、氮化硅和碳化硼；碳纤维材料是以碳纤维和石英纤维预制体为骨架，骨架的空隙间填充氧化铝、氮化硅和碳化硼构成的填充物；以质量百分比计，各组分含量为：碳纤维25～60％，石英纤维10～20％，氧化铝10～20％，氮化硅10～20％，碳化硼10～20％。

2.如权利要求1所述的一种碳纤维材料的制备工艺，其特征在于：碳纤维和石英纤维预制体构成的骨架为三维状，且包括针刺或细编穿刺。

3.如权利要求1所述的一种碳纤维材料的制备工艺，其特征在于：碳纤维表面还包括1.8～2.2μm的基体碳。

4.如权利要求1所述的一种碳纤维材料的制备工艺，其特征在于：碳纤维性能等级为T800。

5.如权利要求1所述的一种碳纤维材料的制备工艺，其特征在于：氧化铝、氮化硅和碳化硼的颗粒平均内径均为0.8～2.1μm。

6.如权利要求1所述的一种碳纤维材料的制备工艺，其特征在于：制备步骤：

步骤一、骨架加工：将碳纤维和石英纤维通过针刺或细编穿刺的加工得到预制体骨架；制作过程需要进行沉炭处理：将骨架在800～1000度高温这种加热30～40分钟，即可得到表面覆盖基体炭的预制体骨架；

步骤二、填充物填充：将氧化铝、氮化硅和碳化硼倒入4～10倍重量的无水乙醇中，通过球磨处理4～6小时，最后通过除去无水乙醇，将其混合物进行烘干处理，即得混合陶瓷粉体，从而得出填充物；使用的球磨机转速为700转/分钟；

步骤三、混合：将步骤步骤一、的预制体骨架与步骤步骤二、的混合陶瓷粉体填充物混合均匀填充，通过混料机进行混合，并在真空炉中高温烧结，即得轻质碳纤维复合材料；其中，烧结温度为1800～2200℃，烧结时间为3～4小时。