两种修复涂料以及利用该两种修复涂料修复碳碳复合材料制品的方法技术

本申请涉及碳碳复合材料的技术领域，具体公开了两种修复涂料以及利用该两种修复涂料修复碳碳复合材料制品的方法。第一种修复涂料，由石墨粉和有机溶剂组成；第二种修复涂料，由气相二氧化硅、石墨粉和有机溶剂组成；所述有机溶剂的沸点低于100℃。同时，本申请还公开了利用上述两种修复涂料修复碳碳复合材料制品的方法。利用本申请提供的修复涂料能够有效弥补碳碳复合材料的外观缺陷，提高碳碳复合材料的表观密度，同时能够减小对碳碳复合材料耐热性的损伤程度。热性的损伤程度。热性的损伤程度。

【技术实现步骤摘要】
两种修复涂料以及利用该两种修复涂料修复碳碳复合材料制品的方法


[0001]本申请涉及碳碳复合材料的
，具体涉及两种修复涂料以及利用该两种修复涂料修复碳碳复合材料制品的方法。

技术介绍

[0002]碳碳复合材料是一种由碳纤维或者石墨纤维为增强体，以碳或者石墨为基体的复合材料，具有低密度、高比重、耐高温、耐腐蚀、抗热震以及抗摩擦等优异特点，被广泛地应用于机械、化工、电子、冶金、航空、航天、医用等高科技领域。但是，由于碳碳复合材料具有层间强度低的结构特性，碳碳复合材料在机械加工制造、装配、运输以及使用过程中，不可避免地会产生各种局部缺陷，例如刻痕、孔洞、裂纹和凹坑等。这些局部缺陷容易引起碳碳复合材料产生应力集中，使得碳碳复合材料的质量降低，无法满足客户的性能要求，导致了碳碳复合材料整体生产成本较高。
[0003]目前，碳碳复合材料的修复方法一般需要使用粘结剂修复，但是此法对所用粘结剂的要求较高，需满足材料服役条件；如果粘结剂失效，会导致修复后的碳碳复合材料在使用过程中容易出现脱落、掉渣的现象。另外，粘结剂修复的方法容易破坏碳碳复合材料的碳纤维体，使得修复后的碳碳复合材料的耐热性降低。

技术实现思路

[0004]为了进一步提高碳碳复合材料的表观密度，弥补碳碳复合材料的外观缺陷，同时减小对碳碳复合材料耐热性的损伤程度，本申请提供两种修复涂料以及利用该两种修复涂料修复碳碳复合材料制品的方法。
[0005]第一方面，本申请提供了一种修复涂料，由石墨粉和有机溶剂组成；所述有机溶剂的沸点低于100℃。
[0006]本申请将石墨粉与有机溶剂作为修复涂料，利用该修复涂料用于碳碳复合材料制品的修复，能够有效提高碳碳复合材料的表观密度，弥补碳碳复合材料的外观缺陷，同时减小了碳碳复合材料耐热性的损伤程度。
[0007]本申请使用的有机溶剂的沸点低于100℃，为易挥发液体；石墨粉属于原子晶体，具有吸附性高、粘结性强的特点。本申请将石墨粉分散于有机溶剂中，制备得到修复涂料，然后将该修复涂料用于修复碳碳复合材料的方法中。在化学气相沉积温度为1000
‑
1200℃的条件下，有机溶剂可以在30min内迅速挥发，加快了石墨粉干燥成膜的速率，有利于石墨粉能够紧密的贴合于碳碳复合材料的孔隙与缺陷处，从而有效提高了碳碳复合材料的表观密度，减小了碳碳复合材料耐热性的损伤程度。若使用的有机溶剂沸点高于100℃，会使得有机溶剂挥发过慢，容易引起修复涂料与碳碳复合材料缺陷处产生空隙，导致碳碳复合材料的耐热性降低。
[0008]优选地，所述有机溶剂选自乙醇、甲醇、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、四氢呋
喃、苯。
[0009]进一步地，所述有机溶剂为乙醇。
[0010]进一步地，所述乙醇的纯度为90
‑
98％。
[0011]乙醇作为一种优良的有机溶剂，具有无毒、无腐蚀性、使用方便、价格低廉的优点，因此，本申请选择使用乙醇作为有机溶剂。
[0012]经过试验分析可知，相比于使用其他无机粉与有机溶剂作为修复涂料，本申请选择使用石墨粉和乙醇作为修复涂料，能够明显提高碳碳复合材料的表观密度，同时能够明显减小对碳碳复合材料耐热性的损伤程度。
[0013]另外，当选择使用石墨粉和酚醛树脂粘结剂作为修复涂料、或者使用石墨粉、乙醇和酚醛树脂粘结剂作为修复涂料，碳碳复合材料的表观密度增加很小，同时使得碳碳复合材料的耐热性大幅度下降；这是由于在高温处理的条件下，树脂类粘结剂容易失效，分子间作用力减弱，使得碳碳复合材料与修复涂料之间的孔隙变大，导致碳碳复合材料的表观密度和耐热性降低。因此，本申请选择使用石墨粉和乙醇作为修复涂料。
[0014]优选地，所述石墨粉的粒度为1800
‑
2200目。
[0015]在一个具体的实施方案中，所述石墨粉的粒度可以为1800目、2000目、2200目。
[0016]在一些具体的实施方案中，所述石墨粉的粒度还可以为1800
‑
2000目、2000
‑
2200目。
[0017]经过试验分析可知，当控制石墨粉的粒度在上述范围内，能够进一步提高碳碳复合材料的表观密度，同时减小了碳碳复合材料耐热性的损伤程度。因此，本申请将修复涂料中石墨粉的粒度控制在上述范围。
[0018]优选地，所述石墨粉与所述有机溶剂的重量比为3：(3
‑
5)。
[0019]进一步地，所述石墨粉与所述有机溶剂的重量比为3：(3.5
‑
4.5)。
[0020]在一个具体的实施方案中，所述石墨粉与所述有机溶剂的重量比可以为3：3、3：3.5、3：4、3：4.5、3：5。
[0021]在一些具体的实施方案中，所述石墨粉与所述有机溶剂的重量比还可以为3：(3
‑
3.5)、3：(3
‑
4)、3：(3
‑
4.5)、3：(3.5
‑
4)、3：(3.5
‑
5)、3：(4
‑
4.5)、3：(4
‑
5)、3：(4.5
‑
5)。
[0022]经过试验分析可知，当控制石墨粉和乙醇的重量比在上述范围内时，能够明显提高碳碳复合材料的表观密度，同时减小了碳碳复合材料耐热性的损伤程度。因此，本申请将修复涂料中石墨粉和乙醇的重量比控制在上述范围内。
[0023]第二方面，本申请还提供了另一种修复涂料，由气相二氧化硅、石墨粉和有机溶剂组成；所述有机溶剂的沸点低于100℃。
[0024]优选地，所述有机溶剂为乙醇。
[0025]优选地，所述石墨粉的粒度为1800
‑
2200目。
[0026]优选地，所述石墨粉与所述有机溶剂的重量比为3：(3
‑
5)。
[0027]进一步地，所述修复涂料中所述气相二氧化硅的含量为1.0
‑
1.5wt％。
[0028]气相二氧化硅是一种超微细无机新材料，粒径很小，具有比表面积大、表面吸附力强、表面能大、分散性能好的特点。将少量的气相二氧化硅与石墨粉、有机溶剂制备得到用于修复碳碳复合材料的修复涂料，能够有效提高石墨粉的分散性，增强石墨粉在碳碳复合材料孔隙之间的流动性，从而进一步提高碳碳复合材料的表观密度。
[0029]在一个具体的实施方案中，所述修复涂料中所述气相二氧化硅的含量可以为1.0wt％、1.27wt％、1.5wt％。
[0030]在一些具体的实施方案中，所述修复涂料中所述气相二氧化硅的含量还可以为(1.0
‑
1.27)wt％、(1.27
‑
1.5)wt％。
[0031]经过试验分析可知，当控制修复涂料中气相二氧化硅的含量在上述范围内时，能够进一步提高碳碳复合材料的表观密度，同时减小了碳碳复合材料耐热性的损伤程度。因此，本申请将修复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种修复涂料，其特征在于，由石墨粉和有机溶剂组成；所述有机溶剂的沸点低于100℃。2.根据权利要求1所述的修复涂料，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇。3.根据权利要求1所述的修复涂料，其特征在于，所述石墨粉的粒度为1800
‑
2200目。4.根据权利要求1所述的修复涂料，其特征在于，所述石墨粉与所述有机溶剂的重量比为3：（3
‑
5）。5.一种修复涂料，其特征在于，由气相二氧化硅、石墨粉和有机溶剂组成；所述有机溶剂的沸点低于100℃。6.根据权利要求5所述的修复涂料，其特征在于，所述修复涂料中所述气相二氧化硅的含量为1.0
‑
1.5wt%。7.根据权利要求5所述的修复涂料，其特征在于，所述气相二氧化硅的粒度为0.8
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：啜艳明，陈晓玮，魏世进，刘杰，
申请(专利权)人：江油天力新陶碳碳材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：