[发明专利]一种炭/炭复合材料的制备方法

摘要

本发明提出的一种炭/炭复合材料的制备方法，利用电镀法在碳纤维布上加载镍催化剂，保证了催化剂的小粒度及分布均匀性，减少了原材料的用量；采用化学气相沉积法制备炭/炭复合材料时，借助镍催化剂加速源气体的芳构化过程，提高源气体的转化率并加速沉积过程，缩短炭/炭复合材料的制作周期，降低炭/炭复合材料的制备成本。本发明涉及一种以镍板为阳极，碳布为阴极在碳纤维上镀镍；烘干后叠层穿刺制成预制体；将预制体置于化学气相沉积炉中，用窄缝沉积法制备炭/炭复合材料。本发明借助Ni催化剂加速源气体的芳构化过程，提高源气体的转化率，可快速沉积得到热解碳，缩短炭/炭复合材料的制备周期，从而降低生产成本。

主权项

一种炭/炭复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1、分别对碳布和镍板进行表面处理，具体过程是：将缝制好的碳布在无水乙醇中浸泡30min～1h进行表面除油，蒸馏水冲洗后放入烘箱中烘干备用；b．将镍板在无水乙醇中超声处理10min，蒸馏水冲洗后烘干备用；步骤2：以镍板为阳极，碳布为阴极，在碳纤维布上进行镀镍；所述电镀液为：每制备1L电镀液称取100～350g的NiSO4·6H2O、30～80g的NiCl2·6H2O、15～40g的H3BO3和20～25g的MgSO4溶于蒸馏水中制得1L电镀液；步骤3、：制备预制体，具体过程是：a．电镀完成之后，将取下的碳布用蒸馏水冲洗后置于烘箱中，在70～120℃下保温1～10小时后烘干；b．将烘干的碳布以5～10层铺叠，利用碳纤维线穿刺其中，制成预制体；步骤4、化学气相沉积法制备热解碳，具体过程是：a．将预制体装入模具置于化学气相沉积炉中，抽真空使真空度达到‑0.1～‑0.01Mpa，通入氩气至常压后再次抽真空，重复此过程3次；b．在氩气保护下升温至500～1100℃，升温速度控制在5～10℃/min；c．在氩气保护下通入甲烷或丙烯气体沉积热解碳，500～1100℃下保温直至预制体的密度达到1.0～2.5g/cm3；d．关掉甲烷或丙烯气体阀门后以5～20℃/min的速度降温至300～200℃，关掉电源自然降至室温后开炉取出试样，得到炭/炭复合材料。