[发明专利]一种超高温大型复杂炭/炭材料构件

权利要求书

1.一种超高温大型复杂炭/炭材料构件，其特征在于包括至少两件由炭纤维布和浸渍液制备的炭/炭材料构件预制体，炭/炭材料构件预制体之间有相互匹配接触的连接面，炭/炭材料构件预制体的连接面之间有胶粘剂层，经高温烧制得所述的超高温大型复杂炭/炭材料构件。

2.按权利要求1所述的超高温大型复杂炭/炭材料构件，其特征在于所述的炭/炭材料构件预制体由至少两层以上浸渍有浸渍液的炭纤维布叠压构成，再加热制得；炭/炭材料构件预制体的连接面为台阶状、或槽榫状、或曲面状、或平面状。

3.按权利要求1或2所述的超高温大型复杂炭/炭材料构件，其特征在于所述的炭/炭材料构件预制体的形状为筒形、或曲板状、平板状、或异形结构。

4.按权利要求3所述的超高温大型复杂炭/炭材料构件，其特征在于所述的浸渍液按重量百分比计的组成和制备步骤是：将40～55％的酚醛树脂粉加入40～60％的乙醇，搅拌均匀后再加入8～12％的石墨粉和3～5％的氧化锆粉，搅拌均匀后静置20～40小时得浸渍液。

5.按权利要求4所述的超高温大型复杂炭/炭材料构件，其特征在于所述的炭/炭材料构件预制为筒形，其制备步骤是：

a.将炭纤维布浸渍于上述的浸渍液后取出，置入真空炉，升温至950℃，保温1～2小时得预浸炭纤维布；

b.将预浸炭纤维布缠绕在筒状模具，缠绕碾压力为0.3～0.6Mpa，张力为200～300公斤，缠绕时的温度为90～110℃，缠绕速度为2～4r/min，得筒状的炭/炭材料构件的初坯；

c.将上述的初坯放入加压定向固化炉中，密封后按100～200Pa/小时抽真空至-0.1Mpa，然后开始在筒形初坯内部加热，筒形初坯外部为常温或冷却保持常温，筒形初坯内部加热至100℃保温30分后继续升温，同时加压到0.2～0.5Mpa，再升温至180～200℃，保温保压2小时后得所述预制体。

6.按权利要求4所述的超高温大型复杂炭/炭材料构件，其特征在于所述的炭/炭材料构件预制体为曲板状、或为平板状、或为异形结构，其制备是由至少两层浸渍有浸渍液的炭纤维布叠层热压构成，成型压力为5～10Mpa，成型温度为100～180℃；置入高温炉内，升温至900～1000℃得预制体。

7.按权利要求5或6所述的超高温大型复杂炭/炭材料构件，其特征在于所述的胶粘层的胶粘剂的组分构成按重量百分比计是：

8.按权利要求7所述的超高温大型复杂炭/炭材料构件，其特征在于所述的胶粘剂的制备步骤是：将上述的偶联剂、助剂、石墨粉、硅粉、炭毡粉和短切炭纤维依次加入液态酚醛树脂，每加入一个组分搅拌均匀后，再加入下一个组分，最后加入短切炭纤维，搅拌10～25分钟后，放入球磨机中碾磨30～45分钟，置入密闭容器中静置20～36小时得上述的胶粘剂。

9.按权利要求8所述的超高温大型复杂炭/炭材料构件，其特征在于所述的炭/炭材料构件高温制备步骤是：

①在炭/炭材料构件预制体的连接面涂覆前述的胶粘剂后，加压力胶接，胶接压力为5～10Mpa，胶接温度为100～200℃；

②置入高温炉，烧制温度为1700～2200℃，保温2～3小时；

③将步骤②的得品在1040～1100℃的条件下，对得品按常规的CVD工艺进行炭材料增加密度，沉积时间为50～200小时，得所述的超高温大型复杂炭/炭材料构件。