[发明专利]一种碳纤维复合材料表面碳化硅涂层胶及其制备使用方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料表面碳化硅涂层胶，其特征在于，由以下质量分数的组分组成：水 35%～55%，碳化硅粉 20%～40%，酚醛树脂 1%～10%，粘接剂 1%～5%，呋喃树脂15%～30%；所述粘接剂为甲基纤维素和/或丁基纤维素溶解于丁基二甘醇的溶液；所述碳化硅粉分为粗碳化硅粉及细碳化硅粉，粗碳化硅粉用于制备粗碳化硅涂层胶，细碳化硅粉用于制备细碳化硅涂层胶；所述粗碳化硅粉的粒度为120目～600目，细碳化硅粉粒度为800目～2000目；碳纤维复合材料表面依次涂覆粗碳化硅涂层胶及细碳化硅涂层胶，具体是采用两次涂层的方式，在基体表面先后涂刷粗碳化硅涂层胶和细碳化硅涂层胶，先形成的粗碳化硅涂层作为碳纤维复合材料与细碳化硅涂层的过渡涂层；所述粗碳化硅涂层的厚度为 100μm～300μm，所述细碳化硅涂层的厚度为 50μm～100μm。

2.如权利要求1所述一种碳纤维复合材料表面碳化硅涂层胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）制备基质液：先将碳化硅粉与酚醛树脂粉均匀混合，再向混合物中加水，充分搅拌至没有沉淀后，得到碳化硅的基质液；制备粗碳化硅涂层胶时选用粗碳化硅粉，制备细碳化硅涂层胶时选用细碳化硅粉；

（2）配制粘接剂：将甲基纤维素、丁基纤维素中的一种或两种，溶解在丁基二甘醇中，搅拌均匀后，得到粘接剂；

（3）碳化硅涂层胶配制：将步骤（2）制得的粘接剂倒入步骤（1）制得的碳化硅的基质液中，倒入的同时进行搅拌，搅拌至均匀后，倒入呋喃树脂继续搅拌，待到形成颜色均一的悬浮液后停止搅拌，得到粗碳化硅涂层胶或细碳化硅涂层胶。

3.根据权利要求2所述一种碳纤维复合材料表面碳化硅涂层胶的制备方法，其特征在于，所述水为洁净的低硬度自来水。

4.根据权利要求2所述一种碳纤维复合材料表面碳化硅涂层胶的制备方法，其特征在于，所述粘接剂中，由甲基纤维素和/或丁基纤维素组成的纤维素与丁基二甘醇的质量比为=1：4～1：20。

5.根据权利要求2所述一种碳纤维复合材料表面碳化硅涂层胶的制备方法，其特征在于，所述酚醛树脂的粒度为800～2000目，残碳值为25%～55%。

6.根据权利要求2所述一种碳纤维复合材料表面碳化硅涂层胶的制备方法，其特征在于，所述呋喃树脂为糠醇树脂、糠醛—丙酮树脂或糠醛一丙酮一甲醛树脂。

7.根据权利要求1所述一种碳纤维复合材料表面碳化硅涂层胶的使用方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1）选取碳纤维复合材料，将其机加工成所需的形状及大小后得到基体，并对基体表面进行清洁；

2）配制粗碳化硅涂层胶并涂层；配制好粗碳化硅涂层胶后，按照200～550g/m²的用量，将粗碳化硅涂层胶涂刷于基体表面；涂刷后放入烘箱，在150～300℃下恒温1.5～3h进行固化；

3）配制细碳化硅涂层胶并涂层；配制好细碳化硅涂层胶后，按照150～450g/m²的用量，将细碳化硅涂层胶涂刷于经步骤2）一次涂层并固化后的基体表面；涂刷后放入烘箱，在150～300℃下恒温1.5～3h进行固化；

4）将步骤3）所得涂覆2次涂层后的碳纤维复合材料置于碳化炉内，于700～1000℃下碳化处理5～7天；

5）将经步骤4）碳化处理后的碳纤维复合材料置于真空炉内，于1700～2200℃下石墨化处理2～4天。