[发明专利]一种碳/碳复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a .准备碳纤维预制体；

b .对碳纤维预制体进行石墨化处理，得到碳纤维坯体；

c .对碳纤维坯体进行CVD致密化处理，在进行至少一次CVD致密化处理后，在碳纤维坯体上打孔，得到第一中间体，对所述第一中间体重复进行CVD致密化处理，直至所述第一中间体的密度达到第一预设值，得到第二中间体；

d .对所述第二中间体进行浸渍固化-高温热处理，直至所述第二中间体的密度达到目标值，得到半成品；

e .对所述半成品进行精加工，得到目标形状尺寸的成品；

其中，所述碳纤维预制体为带有通孔的碳纤维整体毡，所述碳纤维整体毡的长和宽为所述成品尺寸的10-20倍，所述通孔的直径与所述碳纤维整体毡的边长比为0.2-0.5；

所述步骤c中，打孔的方式具体为，在碳纤维坯体上预留产品尺寸，在相邻产品的缝隙之间打孔；

所述步骤d具体为：对所述第二中间体进行浸渍固化-高温热处理，直至所述第二中间体的密度达到第二预设值，得到第三中间体；沿打孔轨迹对所述第三中间体进行分割，得到第四中间体；对所述第四中间体重复进行浸渍固化-高温热处理，直至所述第四中间体的密度达到所述目标值，得到所述半成品。

2.根据权利要求1所述的碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，在对所述第一中间体进行CVD致密化处理前，对所述第一中间体的表面进行机械加工，去除预设厚度的表面致密层。

3.根据权利要求1所述的碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，CVD致密化处理的工艺参数为：

碳源气体为天然气或丙烯，炉温为900-1150℃，炉压为1-15kPa，化学气相沉积时间为80-200h。

4.根据权利要求3所述的碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，浸渍固化-高温热处理的工艺参数为：

浸渍液体为呋喃树脂3-10％的固化剂，浸渍时间2-8h，固化温度为160-220℃，固化保温时间为1-5h；

高温热处理温度为2000-2500℃，炉内气氛为氩气，炉压为0 .2-3KPa，保温时间为1-3h。

5.根据权利要求4所述的碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤b具体为：将碳纤维预制体放入热处理炉，先抽真空，升温至2000-2500℃后保温1-3h，期间充入氩气，炉压为0.2-3KPa，使碳纤维预制体石墨化，自然冷却后得到碳纤维坯体。

6.根据权利要求1所述的碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一预设值为1.2-1.5g/cm3。

7.根据权利要求2所述的碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述预设厚度为0.2-2.0mm。