一种内生纤维增强碳/陶喉衬材料的制备方法技术

本发明专利技术一种内生纤维增强碳/陶喉衬材料的制备方法，其步骤：S1制备碳纤维预制体，S2高温预处理预制体，S3采用CVI工艺制备低密度碳/陶复合材料毛坯，S4石墨化处理，S5将莫来石与硅树脂添加到呋喃树脂中，制得莫来石和硅树脂浸渍剂，S6将S4制备的毛坯及S5制备的浸渍剂装入真空

【技术实现步骤摘要】
一种内生纤维增强碳/陶喉衬材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，具体涉及一种内生纤维增强碳/陶喉衬材料的制备方法。

技术介绍

[0002]在固体火箭发动机点火时，固体燃料在燃烧室内燃烧产生大量的气体，发动机喷管位于燃烧室后端，它通过控制燃气的膨胀使固体燃料的内能转化为动能，从而给火箭提供动力。而喉衬位于喷管的喉部，在火箭点火发射的瞬间，会承受3000℃左右的高温，喉衬材料的温度会以大约2000℃/s的速率上升，在这种高温环境中，如果喉衬材料烧蚀严重或者变形碎裂，则会大大影响发动机的工作效率。
[0003]碳/碳(C/C)复合材料又称碳纤维增强碳基体复合材料，其兼具碳基体固有的耐高温性能和碳纤维增强体的优异的力学性能。该材料密度低，热膨胀系数小，使用寿命长，可设计性强，摩擦磨损性能优异，比强度和比模量较高。除此以外，其力学强度在惰性环境中随着温度的升高(可达2200℃)不降反升。以上优异的特点和性能使得碳/碳复合材料在火箭发动机喉衬中得到了广泛的应用，然而喉衬在高温、高压的环境中会承受高流速携带固体颗粒或液滴的气流冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内生纤维增强碳/陶喉衬材料的制备方法,其特征在于，其制备过程为：S1：制备碳纤维预制体，以针刺技术、穿刺技术或编织技术将碳纤维制成准三维或三维预制体；S2：高温预处理预制体，将S1制备的预制体放入石墨化炉进行高温预处理，温度为1800℃～2200℃，时间为1～3h，去除碳纤维表面的上浆剂及杂质；S3：采用CVI工艺制备低密度碳/陶喉衬材料毛坯，将S2制得的预制体装入化学气相沉积炉内，抽真空，加热升温至设定温度后，通入气态前驱体及载气，通过调节气体流量与真空泵的抽力，维持炉内压力平衡，至获得密度为1.3g/cm3左右的低密度碳/陶喉衬材料毛坯；S4：石墨化处理，将S3制得的低密度碳/陶喉衬材料装入石墨化炉膛的均温区内，抽真空并按预定的升温制度加热，若因设备需要，可在高温下通入氩气，在最高温度下保温直至碳素结构充分转变为石墨，然后降温使坯体逐步冷却、出炉、清理直至完成石墨化处理，石墨化升温速率为100～300℃/h，石墨化温度2200～2400℃，保温时间为1～3h；S5：制备莫来石和硅树脂浸渍剂，将(0
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10wt％)的莫来石与(0
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15wt％)硅树脂添加到呋喃树脂中，并充分混合均匀，制备出莫来石和硅树脂浸渍剂；S6：将S4制备的低密度碳/碳喉衬材料毛坯装入真空
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压力浸渍罐内，再将S5制备出的莫来石和硅树脂浸渍剂加入浸渍罐内，然后在一定的压力下...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利俊，李金斗，李永胜，赵凯，尚柏宇，戴鑫宇，
申请(专利权)人：内蒙古航天红岗机械有限公司，
类型：发明
国别省市：