[发明专利]一种叠层混杂防热复合结构材料的制备方法

摘要

一种叠层混杂防热复合结构材料的制备方法，其特征在于以石墨作为内衬，在其表面缠绕或编织C纤维形成预制件，并在预制件上沉积热解C形成多孔C／C预制体。去除石墨芯，在预制体表面缠绕碳布或C预浸布，沉积一薄层热解C界面，采用CVI法制备SiC基体，形成C／SiC复合材料。在木模表面缠绕预浸渍改性酚醛树脂胶液的碳纤维布，然后与多孔C／C预制件内径配合，热压固化后，脱模形成酚醛树脂基复合材料，即得到叠层混杂防热复合结构材料。采用化学气相渗透过程中对纤维骨架没有损坏，保证了复合材料的完整性与强度。基材C／C复合材料多孔结构有隔热作用，外层C／SiC陶瓷基复合材料为基材C／C复合材料起氧化保护作用，内层酚醛树脂基复合材料提高材料整体结构稳定性。制备工艺简单，成本低。

主权项

一种叠层混杂防热复合结构材料的制备方法，其特征在于包括以下顺序的制备步骤：①以石墨作为内衬，在其表面缠绕或编织C纤维形成预制件；②以甲烷或天然气作为碳的气源，氢气或氩气作为稀释气体和载气，将步骤1中所述C纤维预制件放入沉积炉中沉积热解C基体，升温速率为8～10℃／min，沉积温度为950～1350℃，沉积时间为50～150h；③除去石墨芯，得到多孔C／C预制体，并对多孔体进行超声波振荡清洗2～4次，然后在80～120℃烘箱中烘2～4h，直到质量不再变化；④在C／C预制体表面缠绕碳布或C预浸布；⑤采用CVI法制备SiC基体，以三氯甲基硅烷作为SiC的气源，以氢气或氩气作为稀释气体和载气，化学气相渗透碳化硅，CVI温度为1000～1300℃，时间为100～350h；⑥用无水乙醇溶解改性酚醛树脂和固化剂，均匀搅拌成树脂胶液，将烘干的碳纤维布放至于浸胶槽中，把配置好的树脂胶液均匀涂刷到碳纤维布上；⑦在木模表面缠绕C纤维预浸布，然后与多孔C／C预制件内径配合；⑧然后将步骤7处理后的多孔C／C预制体在温度为120～150℃，压力为5～15MPa，热压固化30～60min；⑨固化结束后，脱模。