【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳基复合材料,特别涉及一种高密高强“三层结构”碳基复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、碳基复合材料具备各向同性、润滑性和抗磨性能好、机械加工性能优良、热膨胀系数低、化学稳定性高等一系列优异的性能,广泛应用于半导体、原子能反应堆、航空密封、机械、粉末冶金、连续铸钢、生物工程等领域。
2、目前,碳基复合材料主要通过如下工艺流程进行:以石油焦、人造石墨粉或煅后沥青焦等为骨料,以煤沥青、蒽油或酚醛树脂等为粘结剂,经过磨粉、一次混捏、轧片、凉料、预成型、半炭化、破碎、筛分、二次混捏、轧片、凉料、预成型、等静压成型、焙烧、浸渍、二次焙烧、二次浸渍、三次焙烧及石墨化后,制备得到符合要求的高性能碳基复合材料。但上述工艺机械性能不强、结构均质性差、生产周期冗长、成本高、成品率低且制品的各向同性度达不到预期;在焙烧、石墨化等热处理过程中,由于粘结剂的固结效果差,导致挥发分大量分解、溢出,生坯在热处理时有鼓包和开裂的风险;碳基复合块体的体积收缩率大且其在各个位置收缩不均匀,导致碳基复合材料的气孔率高、坯料均质性差,进而降低其密度和
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1.一种高密高强“三层结构”碳基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高密高强“三层结构”碳基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,活性焦与微晶石墨粉的质量比为40~80:1~20。
3.根据权利要求1所述的一种高密高强“三层结构”碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述改质粘结剂按以下步骤制作而成:
4.根据权利要求1或3所述的一种高密高强“三层结构”碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述粘结剂为酚醛树脂、中间相煤沥青、高温煤沥青、中温煤沥青或低温煤沥青中的一种或多种。
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...【技术特征摘要】
1.一种高密高强“三层结构”碳基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高密高强“三层结构”碳基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s1中,活性焦与微晶石墨粉的质量比为40~80:1~20。
3.根据权利要求1所述的一种高密高强“三层结构”碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述改质粘结剂按以下步骤制作而成:
4.根据权利要求1或3所述的一种高密高强“三层结构”碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述粘结剂为酚醛树脂、中间相煤沥青、高温煤沥青、中温煤沥青或低温煤沥青中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的一种高密高强“三层结构”碳基复合材料的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为丙酮、甲缩醛、四氢呋喃、甲苯、石油醚、二氯甲烷或喹啉中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种高密高强“三层结构”碳基复合材料的制备方法,其特征在于,改性剂为煤焦油、油酸、蒽油和裂解油浆中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的一种高密高强“三层结构”碳基复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s2的具体步骤为:将混捏温度设置为100~120 ℃,转速调整为1~10 r/min,开盖、反转;当混捏温度达到预定温度后,将混合粉投入混捏锅中,于120~160℃干混20~40 min,转速调整为5~50 r/min,开盖、正转;当混合粉温度达到设定温度后,将转...
【专利技术属性】
技术研发人员:涂川俊,钟子昊,刘艳丽,任改梅,李崇威,谭姣,谢雨桐,
申请(专利权)人:湖南大学,
类型:发明
国别省市:
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