碳陶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于碳陶复合材料制备领域，具体涉及一种碳陶复合材料及其制备方法。其包括如下步骤：(1)在碳纤维表面包覆粘结浆料得到预处理碳纤维，其中，所述粘结浆料由粘结剂溶解于溶剂中制成；(2)制备含有碳粉和硅粉的陶瓷粉体，其中硅与碳的摩尔比大于1∶1；(3)对所述预处理碳纤维进行编织得到网状的预处理碳纤维预制体，将所述陶瓷粉体填充在所述网状的预处理碳纤维预制体的空隙中，形成碳陶复合材料预制体；(4)烧结所述碳陶复合材料预制体得到碳陶复合材料，由此得到的碳陶复合材料具有更好的韧性和抗压强度，且其作为摩擦材料磨损量小。

【技术实现步骤摘要】
碳陶复合材料及其制备方法
本专利技术属于碳陶复合材料制备领域，具体涉及一种碳陶复合材料及其制备方法。
技术介绍
碳陶复合材料是碳纤维增强碳化硅陶瓷复合材料，其具有密度低、抗氧化性能好、耐腐蚀等特点，而且作为刹车材料具有碳盘密度低、刹车平稳、磨损失重率小等优势，因此在摩擦材料领域引起了越来越多的关注和研究。其传统的制备工艺主要包括化学气相沉积法和液体浸渍法，化学气相沉积法是先制备碳盘(将碳纤维编织成产品所设计的形状)，然后在一定的温度条件下以含氢氯硅烷熏蒸，反复多次，直至致密化，该方法工艺周期长达2-3个月，能耗大，成本高。液体浸渍法是先制备碳盘和聚硅烷或聚硅烷碳，然后在真空、氮气或氩气的保护的条件下，将聚硅烷或聚碳硅烷渗入碳盘中，再热处理，反复多次，直至致密化，该方法中聚硅烷或聚碳硅烷的制备工艺复杂且成本高。因此开发出一种低成本、快速成型的碳陶复合材料制备方法已成为研究的热点和重要的发展发向。3D打印技术是20世纪80年代后期发展起来的一项先进制造技术，其可以直接根据产品设计数据，快速制造出新产品的样件、模具或模型，大大缩短产品的加工周期，降低研制成本。将3D打印技术应用于碳陶复合材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳陶复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在碳纤维表面包覆粘结浆料得到预处理碳纤维，其中，所述粘结浆料由粘结剂溶解于溶剂中制成；(2)制备含有碳粉和硅粉的陶瓷粉体，其中硅与碳的摩尔比大于1∶1；(3)对所述预处理碳纤维进行编织得到网状的预处理碳纤维预制体，将所述陶瓷粉体填充在所述网状的预处理碳纤维预制体的空隙中，形成碳陶复合材料预制体；(4)烧结所述碳陶复合材料预制体得到碳陶复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种碳陶复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在碳纤维表面包覆粘结浆料得到预处理碳纤维，其中，所述粘结浆料由粘结剂溶解于溶剂中制成；(2)制备含有碳粉和硅粉的陶瓷粉体，其中硅与碳的摩尔比大于1∶1；(3)对所述预处理碳纤维进行编织得到网状的预处理碳纤维预制体，将所述陶瓷粉体填充在所述网状的预处理碳纤维预制体的空隙中，形成碳陶复合材料预制体；(4)烧结所述碳陶复合材料预制体得到碳陶复合材料。2.根据权利要求1所述的碳陶复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)包括，对所述预处理碳纤维进行编织得到网状的预处理碳纤维层，将所述陶瓷粉体填充在所述预处理碳纤维层的空隙中，形成碳陶复合材料层；重复操作，得到由若干层碳陶复合材料层重叠形成的碳陶复合材料预制体。3.根据权利要求1所述的碳陶复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，以质量百分数计，所述粘结浆料的浓度为5％-40％，所述粘结剂为环氧树脂、酚醛树脂或改质沥青中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的碳陶复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述溶剂为丙酮、正己烷或汽油。5.根据权利要求1-4任一所述的碳陶复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，烧结的温度为1500-1800℃，时间为0.5h-3.0h。6.根据权利要求5所述的碳陶复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，烧结的压力为10MPa-200MPa。7.根据权利要求1-6任一所述的碳陶复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佩芳，释加才让，范叶明，党一纵，崔新亮，王灿，解小花，
申请(专利权)人：北京天宜上佳新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11