[发明专利]一种抗电解MnO2

权利要求书

1.一种抗电解MnO₂过程钙镁结晶用碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)石墨-石墨烯/碳纤维编织坯/沥青浸渍坯体的制备：将石墨-石墨烯粉与碳纤维编织毡的混合物浸渍于可流动的改性石油沥青中，得到石墨-石墨烯/碳纤维编织坯/沥青浸渍坯体；

(2)碳/碳复合材料预制体的形成：将步骤(1)所得石墨-石墨烯/碳纤维编织坯/沥青浸渍坯体在氩气保护下的高温碳化炉中梯度升温碳化，然后将碳化坯体再次浸渍于可流动的改性石油沥青中，再在氩气保护下的高温碳化炉中梯度升温碳化，即重复浸渍碳化过程，至预制体孔隙致密化，得到碳/碳复合材料预制体；

(3)高温梯度热分解气态烃并沉积于碳/碳复合材料预制体表面：采用化学气相表面沉积工艺，将步骤(2)所得碳/碳复合材料预制体的表面暴露于高温热分解的碳氢化合物气氛中，逐渐完成热解碳的沉积过程，得到碳/碳复合材料。

2.根据权利要求1所述的抗电解MnO₂过程钙镁结晶用碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，石墨中铁杂质含量小于100ppm，中位径低于10μm；所述碳纤维编织毡结构为叠层穿刺毡、针刺整体毡和长纤维绕编中的一种；石墨-石墨烯中，石墨烯的含量为5.0～10.0wt％；所述石油沥青中的喹啉不溶物含量低于0.12wt.％。

3.根据权利要求1所述的抗电解MnO₂过程钙镁结晶用碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，石墨-石墨烯粉、碳纤维编织毡和石油沥青的质量百分比计的用量比为：石墨-石墨烯粉含量28～38％，提高材料导电性；碳纤维编织毡含量30～45％，作为增强体提高材料强度；石油沥青含量27～42％，其中石油沥青为步骤(1)和步骤(2)的总用量，步骤(2)中的用量为步骤(1)用量的3％～15％。

4.根据权利要求1所述的抗电解MnO₂过程钙镁结晶用碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，还包括热固性树脂的添加，用量为石墨-石墨烯/碳纤维编织坯/沥青浸渍坯体总质量的2.5％～5.0％。

5.根据权利要求1所述的抗电解MnO₂过程钙镁结晶用碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，浸渍压力为15～30MPa。

6.根据权利要求1所述的抗电解MnO₂过程钙镁结晶用碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，碳化在压碳化炉中进行，碳化工艺具体为：压力为10～30MPa，400～450℃下保温2～4小时，再在600～700℃下保温4～8小时，然后在700～900℃下保温10～16小时，并控制升温速率为3～5℃/min。

7.根据权利要求1所述的抗电解MnO₂过程钙镁结晶用碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，沉积源为甲烷、天然气、丙烷、或甲烷-氢气混合气中的一种，所述沉积源气体的流速为0.25～0.85g/(h·mm2)。

8.根据权利要求1所述的抗电解MnO₂过程钙镁结晶用碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，沉积温度为900～1050℃，沉积压力为0.15～5.8kPa；控制升温速度为3～8℃/min，高温驻留总时间为30～48小时。