专利名称：一种c/c复合材料的制备方法
技术领域：
本发明属于化工领域的一种制备方法，主要用于一种C/C复合材料的制备。
背景技术：
C/C复合材料是一种由高强度碳素纤维和碳素基质构成的材料，具有强度大、耐热 性强、抗热冲击阻力性能高、耐化学性强、热膨胀系数小、热导率低、纯度高等特点，可以广 泛用于国防、航天、机械制造、汽车等领域。国内目前制造的C/C复合材料性能较差，质量 不稳定，与国外同类产品相比有较大差距，且价格较高，急需要有一种高性能、低成本的C/C 复合材料的制备工艺，以生产出该种产品，满足市场需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种C/C复合材料的制备方法，制造出高性能、低成本的C/C 复合材料，满足国防、航天、机械制造、汽车等行业的要求。该制备方法主要是采用碳纤维毡作为原料，经纯水漂洗，100_12(TC烘干后置入 真空发生器中，在真空发生器中以CH3ArCH2NH2为前驱体，对碳纤维毡骨架进行渗透，渗透 后的碳纤维毡在2500 260(TC温度下进行高温热处理，使之在高温条件下热解，形成热 解碳渗入到碳纤维毡骨架材料中并沉积于碳纤维表面，之后，采用对间二甲苯系列化合物 溶液对其进行浸渍，浸渍后所得的物料经700°C炭化，2800°C石墨化处理得到C/C复合材 料。所制得的C/C复合材料拉伸强度大于150GPa，密度为0. 38-0. 42g/m3，热膨胀系数小于 0. 42X10^0所述对间二甲苯系列化合物溶液为对间二甲苯、纯苯、辛醇、正丁醇、丙酮的混合 液。所述对间二甲苯系列化合物溶液中对间二甲苯、纯苯、辛醇、正丁醇、丙酮的配比 为5丨5丨2丨2丨1. 50本方法的主要有益效果是由于采用对间二甲苯系列化合物溶液对热解处理后的 碳纤维进行浸渍，提高了热解碳在碳纤维毡上的附着强度，浸渍后进行高温热处理，进一步 提高了所得C/C复合材料的拉伸强度。
具体实施例方式该制备方法具体如下采用碳纤维毡作为原料，经纯水漂洗，100_12(TC烘干后 置入真空发生器中，在真空发生器中以CH3ArCH2NH2为前驱体，对碳纤维毡骨架进行渗透， CH3ArCH2NH2的添加量为5_8 % (占碳纤维毡的总重)，渗透时间为5_6小时，渗透温度 为35-65°C，渗透后的碳纤维毡在真空发生器经2500 2600°C温度下进行高温热处理， CH3ArCH2NH2在高温条件下热解，形成热解碳渗入到碳纤维毡骨架材料中并沉积于碳纤维表 面，之后，将所得物料置入浸渍槽中，采用对间二甲苯系列化合物溶液进行浸渍，对间二甲 苯系列化合物溶液的添加量为15-20% (占所得物料的总重)，浸渍液温度为30-50°C，浸渍时间为3-3. 5小时，浸渍后所得的物料置入高频石墨化炉中经700°C炭化，2800°C石墨化处 理得到C/C复合材料，所制得的C/C复合材料经检测后包装入库。本发明一种C/C复合材料的制备方法主要工艺条件，见表一 本发明C/C复合材料与普通C/C复合材料的技术指标对比表，见表
权利要求
一种C/C复合材料的制备方法主要由碳纤维毡的漂洗、烘干、CH3ArCH2NH2渗透、高温处理、对间二甲苯系列化合物溶液浸渍、炭化、石墨化、检测、包装、入库等工艺组成，其特征是采用碳纤维毡作为原料，经纯水漂洗，100-120℃烘干后置入真空发生器中，在真空发生器中以CH3ArCH2NH2为前驱体，对碳纤维毡骨架进行渗透，渗透后的碳纤维毡在2500～2600℃温度下进行高温热处理，使之在高温条件下热解，形成热解碳渗入到碳纤维毡骨架材料中并沉积于碳纤维表面，之后，采用对间二甲苯系列化合物溶液对其进行浸渍，浸渍后所得的物料经700℃炭化，2800℃石墨化处理得到C/C复合材料，所制得的C/C复合材料拉伸强度大于150GPa，密度为0.38-0.42g/m3，热膨胀系数小于0.42×10-6K-1。
2.根据权利要求1所述的一种C/C复合材料的制备方法，其特征是所述对间二甲苯 系列化合物溶液为对间二甲苯、纯苯、辛醇、正丁醇、丙酮的混合液。
3.根据权利要求1、2所述的一种C/C复合材料的制备方法，其特征是所述对间二甲 苯系列化合物溶液中对间二甲苯、纯苯、辛醇、正丁醇、丙酮的配比为5 5 2 2 1.5。
全文摘要
本发明涉及一种C/C复合材料的制备方法，主要用于一种C/C复合材料的制备。主要是采用碳纤维毡作为原料，经纯水漂洗、烘干后置入真空发生器中，在真空发生器中以CH3ArCH2NH2为前驱体，对碳纤维毡骨架进行渗透，渗透后的碳纤维毡经高温热处理，在高温条件下热解，形成热解碳渗入到碳纤维毡骨架材料中并沉积于碳纤维表面，之后，采用对间二甲苯系列化合物溶液对其进行浸渍，浸渍后所得的物料经炭化、石墨化处理得到C/C复合材料。制得的C/C复合材料拉伸强度大于150GPa，密度为0.38-0.42g/m3，热膨胀系数小于0.42×10-6K-1。该制备方法主要优点是技术成熟、操作简便，可以制得高质量的C/C复合材料。
文档编号C04B35/622GK101857456SQ20101020922
公开日2010年10月13日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者冷亮, 张松房, 戴萧丽, 梁延民, 黄少华 申请人:垦利三合新材料科技有限责任公司