一种高导热C/C复合材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高导热C/C复合材料的制备方法，包括如下步骤：对FCC油浆进行热切割、热聚合I得到各向同性沥青前驱体I；对各向同性沥青前驱体I进行热聚合II，得到中间相沥青；以所述中间相沥青为原料进行熔融纺丝、预氧化和炭化，得到中间相沥青基碳纤维，对所述中间相沥青基碳纤维进行三维编织，得到三维中间相沥青基碳纤维预制体；以各向同性沥青前驱体I为浸渍剂，对中间相沥青基碳纤维预制体进行浸渍、中间相转化、加压炭化和石墨化，即得所述高导热C/C复合材料。导热C/C复合材料。

【技术实现步骤摘要】
一种高导热C/C复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种可用航空航天、核工业和节能环保领域的轻量化、高导热、耐腐蚀、耐高温的结构功能一体化材料的制备方法。

技术介绍

[0002]高导热C/C复合材料以中间相沥青基碳纤维和基体碳作为热传导的载体，具备常规C/C复合材料无法比拟的高导热、高模量和高化学惰性等优势。基体碳的微观结构也对复合材料的导热性能具有重要影响。沥青炭是易石墨化炭，通常作为高导热C/C复合材料的碳基体使用。常用的同性沥青主要是作为浸渍剂的中温煤沥青，虽然容易渗透和润湿多孔坯体，但往往无法完全转化为100％中间相结构，造成基体碳的局部结构差异过大，测试时导热性能的离散很大(＞5％)，不利于热管理材料的导热结构设计和模拟；同时由于同性沥青前驱体的分子量分布偏低，焦化和碳化时逸出组分多，碳收率低，因此基体存在较多的孔隙等结构缺陷。而中间相沥青含有较多喹啉不溶物，虽然软化点和碳收率较高，但由于大尺寸液晶分子之间的交联和范德华力使体系粘度非常高，浸渍工艺性差，容易阻塞通道导致复合材料内外部密度不均匀。

技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：对FCC油浆进行热切割、热聚合I得到各向同性沥青前驱体；对各向同性沥青前驱体进行热聚合II，得到中间相沥青；以所述中间相沥青为原料进行熔融纺丝、预氧化和炭化，得到中间相沥青基碳纤维，对所述中间相沥青基碳纤维进行三维编织，得到三维中间相沥青基碳纤维预制体；以各向同性沥青前驱体为浸渍剂，对中间相沥青基碳纤维预制体进行浸渍、中间相转化、加压炭化和石墨化，即得所述高导热C/C复合材料。2.如权利要求1所述的高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于：所述FCC油浆的胶质含量为20～28％；所述FCC油浆的沥青质含量在2～8％。3.如权利要求1所述的高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于：所述热切割的温度为450℃；所述热切割压力为3.5kPa；所述热聚合I的气压为0.3Mpa；所述热聚合I的温度为400～420℃。4.如权利要求1所述的高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于：所述各向同性沥青前驱体的软化点为130～150℃；所述各向同性沥青前驱体中喹啉不溶物QI的含量小于0.1％；所述各向同性沥青前驱体在180℃时的黏度小于0.5Pa
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s；所述各向同性沥青前驱体的结焦值大于60％。5.如权利要求1所述的高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于：所述热聚合II的气压为0.3Mpa；所述热聚合II的温度为440～460℃；所述中间相沥青的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄东，叶崇，刘金水，伍孝，余洋，吴锋，
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：