一种二维高导热C/C-ZrC-SiC复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二维高导热C/C‑ZrC‑SiC复合材料的制备方法。首先，将中间相沥青基碳纤维两级碳化后编织成碳布；然后喷涂中间相沥青粉末与Si‑Zr合金粉末后进行真空热压。热压脱模后进行碳化处理，碳化后进行石墨化和陶瓷化处理。最后，对上述石墨化的复合材料利用先驱液浸渍热解法继续增密至2.11g/cm

【技术实现步骤摘要】
一种二维高导热C/C-ZrC-SiC复合材料的制备方法
本专利技术属于结构功能一体化复合材料
，具体涉及一种二维高导热C/C-ZrC-SiC复合材料的制备方法。
技术介绍
超高温陶瓷改性C/C复合材料继承了C/C复合材料和超高温陶瓷的特性，具有轻质高强、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、耐烧蚀以及高温力学性能好等优异特性，是未来超高温环境下服役的理想候选材料，C/C-ZrC-SiC复合材料是典型的超高温陶瓷改性C/C复合材料。但高导热C/C-ZrC-SiC复合材料如采用中间相沥青基碳纤维作为增强体和热传导的载体，由于高导热中间相沥青基碳纤维的模量很高，编织工艺性能差，编织时极容易出现纤维损伤而导致最终复合材料的力学性能和导热性能明显降低。而且如何提高C/C-ZrC-SiC的导热性能，即通过降低复合材料服役时的表面温度提高其材料部件的可靠性也是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种轻质高强、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、耐烧蚀以及高温力学性能好的二维高导热C/C-ZrC-SiC复合材料制备方法。本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维高导热C/C-ZrC-SiC复合材料的制备方法，其特征在于：/n包括以下步骤：/n(1)对中间相沥青碳纤维进行一级碳化得到碳纤维I，然后将所述碳纤维I二级碳化得到碳纤维II，将碳纤维II编织成碳布I后，将中间相沥青粉末的混悬液喷涂至所述碳布I表面，烘干得到碳布II；然后将Si-Zr合金粉末喷涂至所述碳布II表面，得到碳布III；/n(2)将碳布III真空热压和三级碳化后，进行石墨及陶瓷化处理，得到多孔C/C-ZrC-SiC复合材料骨架；/n(3)采用包括有机锆源和有机硅源的先驱液对所述多孔C/C-ZrC-SiC复合材料骨架进行浸渍热解增密，即得所述二维C/C-ZrC-SiC复合材料...

【技术特征摘要】
1.一种二维高导热C/C-ZrC-SiC复合材料的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
(1)对中间相沥青碳纤维进行一级碳化得到碳纤维I，然后将所述碳纤维I二级碳化得到碳纤维II，将碳纤维II编织成碳布I后，将中间相沥青粉末的混悬液喷涂至所述碳布I表面，烘干得到碳布II；然后将Si-Zr合金粉末喷涂至所述碳布II表面，得到碳布III；
(2)将碳布III真空热压和三级碳化后，进行石墨及陶瓷化处理，得到多孔C/C-ZrC-SiC复合材料骨架；
(3)采用包括有机锆源和有机硅源的先驱液对所述多孔C/C-ZrC-SiC复合材料骨架进行浸渍热解增密，即得所述二维C/C-ZrC-SiC复合材料。


2.如权利要求1所述的二维C/C-ZrC-SiC复合材料的制备方法，其特征在于：
所述一级碳化的温度为500～700℃；
所述碳纤维I的强度为0.30～0.45GPa；
所述碳纤维I的模量为8～50GPa。


3.如权利要求1所述的二维C/C-ZrC-SiC复合材料的制备方法，其特征在于：
所述二级碳化的温度为1000～1800℃；
所述碳纤维II的强度为100～300GPa；
所述碳纤维II的模量为1～2GPa。


4.如权利要求1所述的二维C/C-ZrC-SiC复合材料的制备方法，其特征在于：
所述碳布I为平纹、斜纹或缎纹碳布；
所述喷涂为两面喷涂；
所述步骤(1)中还包括对碳布II进行胶模辊压。


5.如权利要求1所述的二维C/C-ZrC-SiC复合材料的制备方法，其特征在于：
所述真空热压的压力为1～5Mpa；
所述真空热压的气压小于9kPa；
所述真空热压的升温速率为0.1～2℃/min；
所述真空热压的温度为450～550℃；
所述三级碳化的气氛包括氮气；
所述三级碳化的升温速率为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄东，叶崇，刘金水，刘玲，樊桢，朱世鹏，张鹏，
申请(专利权)人：湖南东映碳材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43