The invention discloses a carbon / carbon composite material and a preparation method thereof. The method comprises the following steps: the carbon fiber preform is treated for a period of time in a high temperature of 1000 \u2011 1200 \u2103 and an inert atmosphere, and then cooled naturally; the carbon fiber preform is placed in a coal tar pitch for three times of immersion \u2011 carbonization cycle treatment in an inert atmosphere; after the treatment, the high temperature graphitization treatment is continued to obtain the carbon / carbon composite. The method adopts multiple impregnation \u2011 carbonization cycle treatment and graphitization process to prepare carbon / carbon composite material with excellent performance. In the process of multiple impregnation \u2011 carbonization cycle, the impregnation temperature and time, carbonization temperature and time, and pressure are strictly controlled. The density of the carbon / carbon composite is at least 15% higher than that of the carbon / carbon composite prepared by constant pressure, and the porosity is reduced by 20%.
【技术实现步骤摘要】
一种炭/炭复合材料及其制备方法
本专利技术属于材料领域,具体涉及一种炭/炭复合材料及其制备方法。
技术介绍
炭/炭复合材料是由炭纤维及其制品(炭毡或炭布)增强的炭纤维复合材料。由于炭/炭复合材料的组成元素只有碳元素,因而其具有如炭和石墨材料的优点,如低密度、高导热性、低热膨胀系数以及对热冲击不敏感等特性,另外其还具有优异的力学性能,如高温下的高强度和模量。这些特性,使炭/炭复合材料能够应用在航空航天、核能、军事等特殊领域。
技术实现思路
本专利技术提供一种炭/炭复合材料的制备方法,所述方法包括如下步骤:(1)将碳纤维预制体在1000-1200℃高温、惰性气氛下处理一段时间,然后自然冷却;(2)步骤(1)完成后,惰性气氛下,将碳纤维预制置于煤沥青中进行浸渍-炭化处理:首次浸渍-炭化处理,浸渍温度300-400℃,压力2-3MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1000-1100℃下恒温炭化0.5-1小时;首次浸渍-炭化处理完成后,自然冷却降温,进行第二次浸渍-炭化处理,浸渍温度400-500℃,压力3-4MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1100-1200℃下恒温炭化0.5-1小时;第二次浸渍-炭化处理完成后,自然冷却降温,进行第三次浸渍-炭化处理,浸渍温度500-600℃,压力3-4MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1100-1200℃下恒温炭化1-2小时;(3)步骤(2)完成后,继续进行高温石墨化处理,得到炭/炭复合材料。根据本专利技术的技术方案,步骤(1)中所 ...
【技术保护点】
1.一种炭/炭复合材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:/n(1)将碳纤维预制体在1000-1200℃高温、惰性气氛下处理一段时间,然后自然冷却;/n(2)步骤(1)完成后,惰性气氛下,将碳纤维预制置于煤沥青中进行浸渍-炭化处理:首次浸渍-炭化处理,浸渍温度300-400℃,压力2-3MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1000-1100℃下恒温炭化0.5-1小时;首次浸渍-炭化处理完成后,自然冷却降温,进行第二次浸渍-炭化处理,浸渍温度400-500℃,压力3-4MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1100-1200℃下恒温炭化0.5-1小时;第二次浸渍-炭化处理完成后,自然冷却降温,进行第三次浸渍-炭化处理,浸渍温度500-600℃,压力3-4MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1100-1200℃下恒温炭化1-2小时;/n(3)步骤(2)完成后,继续进行高温石墨化处理,得到炭/炭复合材料。/n
【技术特征摘要】
1.一种炭/炭复合材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)将碳纤维预制体在1000-1200℃高温、惰性气氛下处理一段时间,然后自然冷却;
(2)步骤(1)完成后,惰性气氛下,将碳纤维预制置于煤沥青中进行浸渍-炭化处理:首次浸渍-炭化处理,浸渍温度300-400℃,压力2-3MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1000-1100℃下恒温炭化0.5-1小时;首次浸渍-炭化处理完成后,自然冷却降温,进行第二次浸渍-炭化处理,浸渍温度400-500℃,压力3-4MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1100-1200℃下恒温炭化0.5-1小时;第二次浸渍-炭化处理完成后,自然冷却降温,进行第三次浸渍-炭化处理,浸渍温度500-600℃,压力3-4MPa,浸渍时间3-6小时,炭化温度1100-1200℃下恒温炭化1-2小时;
(3)步骤(2)完成后,继续进行高温石墨化处理,得到炭/炭复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述碳纤维预制体的形式为二维、三维织物、针刺结构或其它形式。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述处理时间为1.5-2.5小时。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:田成业,周磊,戴田,
申请(专利权)人:湖南金石新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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