[发明专利]一种炭/炭复合材料及其制备方法在审
申请号: | 201910890367.8 | 申请日: | 2019-09-20 |
公开(公告)号: | CN110483090A | 公开(公告)日: | 2019-11-22 |
发明(设计)人: | 田成业;周磊;戴田 | 申请(专利权)人: | 湖南金石新材料有限公司 |
主分类号: | C04B35/83 | 分类号: | C04B35/83;C04B35/524;C04B35/622 |
代理公司: | 43227 长沙科永臻知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 陈洁<国际申请>=<国际公布>=<进入国 |
地址: | 412500 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 炭/炭复合材料 浸渍 炭化 循环处理 制备 碳纤维预制体 循环处理过程 高温石墨化 石墨化工艺 孔隙率 煤沥青 密度比 碳纤维 预制 压制 | ||
1.一种炭/炭复合材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)将碳纤维预制体在1000-1200℃高温、惰性气氛下处理一段时间,然后自然冷却;
(2)步骤(1)完成后,惰性气氛下,将碳纤维预制置于煤沥青中进行浸渍-炭化处理:首次浸渍-炭化处理,浸渍温度300-400℃,压力2-3MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1000-1100℃下恒温炭化0.5-1小时;首次浸渍-炭化处理完成后,自然冷却降温,进行第二次浸渍-炭化处理,浸渍温度400-500℃,压力3-4MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1100-1200℃下恒温炭化0.5-1小时;第二次浸渍-炭化处理完成后,自然冷却降温,进行第三次浸渍-炭化处理,浸渍温度500-600℃,压力3-4MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1100-1200℃下恒温炭化1-2小时;
(3)步骤(2)完成后,继续进行高温石墨化处理,得到炭/炭复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述碳纤维预制体的形式为二维、三维织物、针刺结构或其它形式。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述处理时间为1.5-2.5小时。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述浸渍的升温速率为1-2℃/分钟。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述炭化的升温速率为1-2℃/分钟。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述首次浸渍-炭化处理,浸渍温度330-380℃,压力2-3MPa,浸渍时间3-4小时,炭化温度1040-1080℃下恒温炭化0.5-1小时。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述第二次浸渍-炭化处理,浸渍温度420-470℃,压力3.2-3.8MPa,浸渍时间4-6小时,炭化温度1130-1180℃下恒温炭化1小时。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述第三次浸渍-炭化处理,浸渍温度520-580℃,压力3.2-3.8MPa,浸渍时间4-6小时,炭化温度1130-1180℃下恒温炭化2小时。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述石墨化处理的温度为2600-2800℃,处理时间为2-3小时。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述惰性气氛为氮气、氩气或氦气。
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