[发明专利]一种碳纤维预制体及其制备方法、碳/碳复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维预制体，其特征在于，包括若干叠层设置的碳纤维布以及设置在两相邻碳纤维布之间的预应力层；所述预应力层包括硼酚醛树脂涂层以及分布在所述硼酚醛树脂涂层内的碳纤维束；

所述碳纤维束的弯曲弧度为1.0～3.0rad。

2.根据权利要求1所述的碳纤维预制体，其特征在于，所述碳纤维布的厚度为0.1～0.2mm；所述预应力层的厚度为1.0～3.0mm。

3.根据权利要求1或2所述的碳纤维预制体，其特征在于，所述预应力层中碳纤维束的质量含量为1.5～2.5％；所述预应力层中硼酚醛树脂的质量含量为97.5～98.5％。

4.权利要求1～3任一项所述碳纤维预制体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硼酚醛树脂浆料涂覆在碳纤维布的上表面，得到湿硼酚醛树脂涂层；

(2)在所述湿硼酚醛树脂涂层中放入弯曲的碳纤维束，得到湿预应力层；

(3)在所述湿预应力层的上表面放置另一块碳纤维布；

(4)至少重复步骤(1)～(3)一次，将所得湿预制体进行固化，得到碳纤维预制体。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硼酚醛树脂浆料中的硼酚醛树脂与碳纤维布的质量比为3～5:2。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硼酚醛树脂浆料中硼酚醛树脂的质量含量为50～75％。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述碳纤维束的直径为0.45～0.55mm；所述碳纤维束的数量为5～10束；所述碳纤维束的纤维密度为1.76～1.80g/cm³。

8.一种碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将碳纤维预制体进行碳化处理，得到碳/碳复合材料；所述碳纤维预制体为权利要求1～3任一项所述碳纤维预制体或权利要求4～7任一项所述制备方法制备得到的碳纤维预制体。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述碳化处理的温度为800～850℃，保温时间为3～4h；所述碳化处理在保护性气氛条件下进行。