一种高导热低膨胀碳陶材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高导热低膨胀碳陶材料及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：在碳纤维预制体上沉积热解碳，然后进行热处理，制得具备界面层的预制体；然后先浸渍于有机硅树脂、固化剂、催化剂和无机填料组成的浆料A，经固化、裂解后，再浸渍于树脂、固化剂和溶剂组成的浆料B，经固化、裂解后，制得碳碳复合材料；最后经过陶瓷化处理，制得。本发明专利技术制得的高导热低膨胀碳陶材料一方面有效提高了导热性能，有利于构件高温时进行散热，另一方面减少了制备过程中的热应力损伤，提高了材料的力学性能，可适用于刹车盘、刹车片等平板构件的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳陶材料制备，具体涉及一种高导热低膨胀碳陶材料及其制备方法。

技术介绍

1、碳陶材料因其低密度、高比强、耐高温、耐腐蚀、耐候性等一系列优点，被广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车等领域。碳陶材料的制备方法通常采用化学气相渗透法(cvi)、先驱体浸渗热解法(pip)和反应熔体浸渗法(rmi)等。

2、其中，cvi法制备界面层和基体具有较高的力学性能、对异型构件较友好，但成本较高、容易出现密度梯度；pip法制备界面层和基体具有均匀性好、成本低的优点，但存在制备周期较长的问题。目前工程化应用中通常采用cvi法制备，对于尺寸较厚的预制体，存在内部密度不均匀的问题，同时由于碳陶材料导热性能不佳，对构件中相邻配件的耐温性要求较高。以刹车盘为例，现使用的铸铁盘导热较快，使用过程中对卡钳、油路管道等附属配件热影响较小，而正常工艺制备的碳陶盘导热较差，热扩散系数一般为10mm2/s以下，不足以满足碳陶盘的制动安全性以及长寿命使用要求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高导热低膨胀碳陶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高导热低膨胀碳陶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中沉积热解碳的温度为600-1200℃，时间为40-100h；热处理的温度为2000-2500℃，时间为1-5h。

3.根据权利要求1所述的高导热低膨胀碳陶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中有机硅树脂、固化剂、催化剂和无机填料的质量比为80-120：40-60：1-5：20-50。

4.根据权利要求1或3所述的高导热低膨胀碳陶材料的制备方法，其特征在于，所述有机硅树脂包括聚二甲基硅氧烷或聚甲基苯...

【技术特征摘要】

1.一种高导热低膨胀碳陶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高导热低膨胀碳陶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中沉积热解碳的温度为600-1200℃，时间为40-100h；热处理的温度为2000-2500℃，时间为1-5h。

3.根据权利要求1所述的高导热低膨胀碳陶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中有机硅树脂、固化剂、催化剂和无机填料的质量比为80-120：40-60：1-5：20-50。

4.根据权利要求1或3所述的高导热低膨胀碳陶材料的制备方法，其特征在于，所述有机硅树脂包括聚二甲基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷；所述固化剂为二乙烯基苯或乙烯基硅氧烷；所述催化剂为质量分数为0.8-1.2％的氯铂酸醇溶液；所述无机填料包括铁粉、铝粉、铜铁合金粉末、氧化铝、氧化硅、氮化铝、氮化硅、碳化硅、炭黑、石墨和钨酸锆中的至少一种，粒径为0.5-5μm。

5.根据权利要求1所述的高导热低膨胀碳陶材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中真空浸渍的真空度为-0.1～0mpa，时间为1-2h；固化的温度为100-...

【专利技术属性】
技术研发人员：董强，王芙愿，史思涛，王静，郑伟，
申请(专利权)人：国投陶瓷基复合材料研究院西安有限公司，
类型：发明
国别省市：