一种厚度方向高导热率沥青基碳/碳复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种厚度方向高导热率沥青基碳/碳复合材料的制备方法，首先采用热压固化工艺制成一维复合材料预制体，而后在厚度方向进行激光打孔、浸渍裂解碳化、化学气相渗透，最后进行对预制体进行石墨化处理的制备工艺。与现有技术相比，本发明专利技术实现厚度方向具有高导热性能，同时，解决了一维碳/碳复材导热性能各向异性的问题，提高了沥青基复合材料结构和材料性能的可设计性。性能的可设计性。

【技术实现步骤摘要】
一种厚度方向高导热率沥青基碳/碳复合材料的制备方法


[0001]本专利技术属于功能性复合材料
，涉及一种厚度方向高导热率沥青基碳/碳复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]随着航空航天、信息产业及电子工业的迅速发展，高热导率材料已成为制约产业发展的关键一环，相比于常见的高导热金属材料如银、铜等，沥青基碳纤维具有更加优异的导热性能(可达＞1100W/(m*K))，是铝的四倍以上，铜的两倍以上，有望应用于诸多领域。因此，沥青基纤维增强的沥青基碳碳复合材料也成为极具应用前景的高导热材料之一。
[0003]连续纤维增强的复合材料按预制体纤维编织方式可分为线性(一维，1D)、平面(二维，2D)和立体(三维，3D)等三大类。其中，一维复合材料，有时也称为单向结构复合材料，即复合材料中所有纤维均处于同一个方向，此方向一般也是复合材料承载方向。对于沥青基碳碳复合材料，若选择一维预制体编织方式的单向复合材料，其轴向(沿纤维方向)热导率最大(可达800W/(m*K))，而二维或三维编织的复材则热导率相对较低(一般为＜400W/(m*K))。然而，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厚度方向高导热率沥青基碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取研磨成粉末的中间相沥青分散至异丙醇溶液中，得到基体浆液；(2)将中间相沥青纤维定向排布在柔性石墨板上，然后进行氧化稳定化和低温热处理，再分批均匀喷洒步骤(1)所得基体浆液，然后，将所得纤维丝束单向平铺于模具中，叠层热压，得到C/C复合材料热压样品；(3)往步骤(2)所得C/C复合材料热压样品中引入开孔，接着超声清洗、烘干，得到具有定向热导通路的多孔C/C复合材料预制体；(4)取导热填料粉末加入到步骤(1)中的基体浆液中，搅拌并超声分散，得到中间相沥青/导热填料浆料；(5)将步骤(4)中的多孔C/C复合材料预制体先置于容器中，抽真空至负压，再通入所述中间相沥青/导热填料浆料，进行一次浸渍，接着，升压进行二次浸渍，如此循环0次或多次；(6)将步骤(5)中浸渍后的预制体依次进行高温碳化与石墨化处理，即得到目标产物。2.根据权利要求1所述的一种厚度方向高导热率沥青基碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，中间相沥青与异丙醇的添加质量之比为1：1～1：3。3.根据权利要求1所述的一种厚度方向高导热率沥青基碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，氧化稳定化的过程为：在氮气保护气氛下于200
‑
250℃进行热处理；低温热处理工艺为：在氮气保护气氛下于300
‑
350℃进行热处理。4.根据权利要求1所述的一种厚度方向高导热率沥青基碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所喷洒的基体浆液与中间相沥青纤维的质量之比为2：1。5.根据权利要求1所述的一种厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：董凯，王梦千，汤哲鹏，刘坤，谢宇辉，程仁政，邓建基，
申请(专利权)人：上海中核八所科技有限公司，
类型：发明
国别省市：