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一种C/C复合材料的制备方法

阅读:424发布:2024-02-11

专利汇可以提供一种C/C复合材料的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 复合材料 技术领域,具体涉及一种C/C复合材料的制备方法。包括如下步骤:1)将短切 碳 纤维 与高残碳 树脂 进行混合,通过模压的工艺获得高残碳树脂基复合材料;2)将步骤1)高残碳树脂基复合材料进行830℃-850℃常压碳化处理,获得低 密度 C/C复合材料;3)将步骤2)低密度C/C复合材料置于压 力 浸渍灌内,浸渍高残碳树脂,获得C/C-高残碳树脂复合材料;4)将获得C/C-高残碳树脂复合材料进行常压碳化处理,材料密度进一步提高;5)重复步骤3)和4)过程,直至密度达到1.85g/cm3以上。本发明可以降低制备周期和生产成本。,下面是一种C/C复合材料的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种C/C复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将短切纤维与高残碳树脂进行混合,通过模压的工艺获得高残碳树脂基复合材料;
2)将步骤1)高残碳树脂基复合材料进行830℃-850℃常压碳化处理,获得低密度C/C复合材料;
3)将步骤2)低密度C/C复合材料置于压浸渍灌内,浸渍高残碳树脂,获得C/C-高残碳树脂复合材料;
4)将获得C/C-高残碳树脂复合材料进行常压碳化处理,材料密度进一步提高;
5)重复步骤3)和4)过程,直至密度达到1.85g/cm3以上。
2.根据权利要求1所述C/C复合材料的制备方法,其特征在于:所述高残碳树脂为呋喃树脂、树脂或聚芳基乙炔树脂。
3.根据权利要求1所述C/C复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤3)中压力浸渍灌浸渍压力为0.5MPa-1.6MPa、加压时间为10-120min。
4.根据权利要求1或3所述C/C复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤3)中C/C复合材料置于压力浸渍灌内浸渍后,升温固化,最终固化温度为170℃-180℃。

说明书全文

一种C/C复合材料的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及复合材料技术领域,具体涉及一种C/C复合材料的制备方法。

背景技术

[0002] /碳复合材料在高温下具有优异的机械性能和热学性能,已被广泛用于航空和航天领域,如火箭发动机喷管喉衬、飞机用刹车盘、磁浮列车滑撬板等。目前制备C/C复合材料的主流工艺方法是将碳纤维预制体经多次等温CVI工艺或多次液相(树脂沥青)浸渍碳化(PIC)工艺,或是上述两种工艺的复合法。目前制备密度为1.85g/cm3的C/C复合材料约需要4-5个月,制备周期长,导致生产成本高,限制了其在民用方面的应用。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题:本发明目的是提供一种C/C复合材料的制备方法,降低制备周期和生产成本。
[0004] 本发明所采取的技术方案:一种C/C复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)将短切碳纤维与高残碳树脂进行混合,通过模压的工艺获得高残碳树脂基复合材料;
2)将步骤1)高残碳树脂基复合材料进行830℃-850℃常压碳化处理,获得低密度C/C复合材料;
3)将步骤2)低密度C/C复合材料置于压浸渍灌内,浸渍高残碳树脂,获得C/C-高残碳树脂复合材料;
4)将获得C/C-高残碳树脂复合材料进行常压碳化处理,材料密度进一步提高;
5)重复步骤3)和4)过程,直至密度达到1.85g/cm3以上。
[0005] 进一步地,所述高残碳树脂为呋喃树脂、树脂或聚芳基乙炔树脂。
[0006] 进一步地,所述步骤3)中压力浸渍灌浸渍压力为0.5MPa-1.6MPa、加压时间为10-120min。
[0007] 进一步地,所述步骤3)中C/C复合材料置于压力浸渍灌内浸渍后,升温固化,最终固化温度为170℃-180℃。
[0008] 本发明的有益效果:本发明所制备的C/C复合材料制备周期短,生产成本低。
附图说明
[0009] 图1.C/C复合材料制备流程图

具体实施方式

[0010] 实施例1一种C/C复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)将T300短切碳纤维与酚醛树脂进行混合制成预混料,通过模压的工艺获得碳纤维/硼酚醛模压复合材料;
2)然后将碳纤维/硼酚醛模压复合材料进行850℃常压碳化处理,获得低密度C/C复合材料,材料的密度为1.35g/cm3;
3)然后将低密度C/C复合材料置于压力浸渍灌内,在1.6MPa、60℃条件下浸渍硼酚醛树脂,浸渍1.5小时后升温固化,最终固化温度为180℃,获得C/C-硼酚醛树脂复合材料;
4)将获得C/C-硼酚醛树脂复合材料进行850℃常压碳化处理,材料密度进一步提高,密度为1.58g/cm3;
5)重复步骤3和4过程5次,密度达到1.87g/cm3以上。
[0011] 实施例2一种快速低成本制备C/C复合材料的方法,特征在于,包括如下制造过程
1)将T700短切碳纤维与呋喃树脂进行混合制成预混料,通过模压的工艺获得碳纤维/呋喃模压复合材料;
2)然后将碳纤维/呋喃模压复合材料进行830℃常压碳化处理,获得低密度C/C复合材
3
料,材料的密度为1.42g/cm;
3)然后将低密度C/C复合材料置于压力浸渍灌内,在1.6MPa、70℃条件下浸渍呋喃树脂,浸渍2.0小时后升温固化,最终固化温度为170℃,获得C/C-呋喃树脂复合材料;
4)将获得C/C-呋喃树脂复合材料进行830℃常压碳化处理,材料密度进一步提高,密度为1.65g/cm3;
5)重复步骤3和4过程6次,密度达到1.86g/cm3以上。
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