一种碳纤维复合材料制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳纤维复合材料制备方法，包括如下步骤：将碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处理；并以丙烷为碳源，氮气为载气对预制体进行致密化；选用低密度的预制体复合材料作为基体；将基体在PCS先驱体溶液中多次浸渍；将浸渍之后的基体循环裂解得到碳纤维复合材料。本发明专利技术制备方法简单、成本低廉，所制备的碳纤维复合材料具有低密度、优异的高温机械性能、高热导率及低热膨系数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料制备领域，尤其涉及。
技术介绍
0/0-810复合材料是一种以碳纤维为增强体，以碳、碳化硅为基体的复合材料，作为热结构材料广泛应用于航空航天领域。0/0-810复合材料不仅具备饥复合材料低密度、优异的高温机械性能、高热导率及低热膨胀系数等一系列优良性能，也集成了 ￠:/31(:复合材料高比强、抗氧化、抗烧蚀等优点，多应用于制造防热结构、发动机长寿命抗氧化部件、刹车片等。 制备(:/031(:复合材料常用的方法有化学气相渗透法先驱体转化法(户工?)，“化学气相渗透法先驱体转化法”混合工艺(…〗—?〗?)、反应熔体浸渗法(咖〗)。先驱体转化法又称聚合物浸溃裂解法，是利用有机高分子良好的成型性、流动性、可加工性以及结构可设计性等特点，使先驱体在高温下裂解而转化为无机陶瓷基体的一种工艺方法。采用？I？法制备(:/031(:复合材料，目前常用聚碳硅烷作为陶瓷先驱体。 目前，现有(:/031(:复合材料制备工艺较复杂，所制备的复合材料性能不稳定，极大的影响了 ￠:/031(:复合材料使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种制备方法简单、成本低廉，所制备的碳纤维复合材料具有低密度、优异的高温机械性能、高热导率及低热膨系数的碳纤维复合材料制备方法。 本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:，包括如下步骤: 将碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处理； 并以丙烷为碳源，氮气为载气对预制体进行致密化； 选用低密度的预制体复合材料作为基体； 将基体在先驱体溶液中多次浸溃； 将浸溃之后的基体循环裂解得到碳纤维复合材料。 在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。 进一步，所述将碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处理步骤的具体实现如下: 将体积分数含量为40%?60%的碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处理。 进一步，所述并以丙烷为碳源，氮气为载气对预制体进行致密化步骤的具体实现如下: 并以丙烷为碳源，氮气为载气，在900?12001温度条件下对预制体进行致密化，并保温10?30111111。 进一步，所述将浸溃之后的基体循环裂解得到碳纤维复合材料步骤的具体实现如下: 将浸溃之后的基体在900?15001温度条件下循环裂解得到碳纤维复合材料，并保温0.1?0.811。 本专利技术的有益效果是: 1.制备方法简单、成本低廉； 2.所制备的碳纤维复合材料具有低密度、优异的高温机械性能、高热导率及低热膨系数。 【附图说明】 图1为本专利技术流程示意图。 【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。 如图1所示，，包括如下步骤: 将碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处理； 并以丙烷为碳源，氮气为载气对预制体进行致密化； 选用低密度的预制体复合材料作为基体； 将基体在先驱体溶液中多次浸溃； 将浸溃之后的基体循环裂解得到碳纤维复合材料。 实施例1: 将体积分数含量为40%的碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处理；并以丙烷为碳源，氮气为载气，在9001温度条件下对预制体进行致密化，并保温1001=；选用低密度的预制体复合材料作为基体；将基体在先驱体溶液中多次浸溃；将浸溃之后的基体在9001温度条件下循环裂解得到碳纤维复合材料，并保温0.11！得到碳纤维复合材料。 实施例2: 将体积分数含量为50%的碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处理；并以丙烷为碳源，氮气为载气，在11001温度条件下对预制体进行致密化，并保温2001=；选用低密度的预制体复合材料作为基体；将基体在1^3先驱体溶液中多次浸溃；将浸溃之后的基体在12001温度条件下循环裂解得到碳纤维复合材料，并保温0.51！得到碳纤维复合材料。 实施例3: 将体积分数含量为60%的碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处理；并以丙烷为碳源，氮气为载气，在12001温度条件下对预制体进行致密化，并保温3001=；选用低密度的预制体复合材料作为基体；将基体在1^3先驱体溶液中多次浸溃；将浸溃之后的基体在15001温度条件下循环裂解得到碳纤维复合材料，并保温0.81！得到碳纤维复合材料。 以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维复合材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处理；并以丙烷为碳源，氮气为载气对预制体进行致密化；选用低密度的预制体复合材料作为基体；将基体在PCS先驱体溶液中多次浸渍；将浸渍之后的基体循环裂解得到碳纤维复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 将碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处理； 并以丙烷为碳源，氮气为载气对预制体进行致密化； 选用低密度的预制体复合材料作为基体； 将基体在PCS先驱体溶液中多次浸溃； 将浸溃之后的基体循环裂解得到碳纤维复合材料。2.根据权利要求1所述一种碳纤维复合材料制备方法，其特征在于，所述将碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处理步骤的具体实现如下: 将体积分数含量为40%?60%的碳纤维预制体在石墨化炉中进行石墨化处...

【专利技术属性】
技术研发人员：周祖渝，
申请(专利权)人：重庆市旭星化工有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85