一种快速填充碳/碳复合材料内部孔隙的树脂等压液相浸渍致密化方法技术

本发明专利技术涉及一种快速填充碳/碳复合材料内部孔隙的树脂等压液相浸渍致密化方法，包括采用PIP工艺和带浸渍液等压回收装置的真空热压罐，以氮气为保护气体，先在真空条件下用浸渍液浸渍碳纤维预制体或低密度C/C坯体工件，再在氮气压力条件下使浸渍液向工件内部渗透，然后等压回收多余的浸渍液，继续等压升温使树脂热固化，再碳化为填充工件内部孔隙的碳基体。上述操作循环进行若干次得所需要密度的碳／碳复合材料构件。本发明专利技术方法周期短,在等压条件下回收未浸入工件内部的多余浸渍液，防止树脂反渗，减少树脂消耗、纯氮消耗，提高增密效率和增密均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种快速填充碳/碳复合材料内部孔隙的树脂等压液相浸溃(PIP)致密化方法，属于复合材料致密化处理
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技术介绍
碳纤维增强碳基复合材料(简称碳/碳，C/C)是以碳或石墨纤维为增强体，碳或石墨为基体复合而成的材料。它具有耐高温、导热性好、抗热冲击、烧蚀率低、高温下高强度、一定的化学惰性等特殊性能，是理想的高温结构、高温摩擦、高温导电发热以及抗烧蚀材料。近年来，随着碳纤维原材料及生产制造成本的降低，C/C复合材料的应用正在由航空航天领域逐渐进入工业领域，广泛取代其它材料。高科技产业的需求使它在工业领域的应用迅速发展，已广泛应用于半导体工业、冶金、化工、原子能工业和生物工程等领域。C/C致密化工艺过程就是基体碳形成过程，是用高质量的碳填满纤维周围空隙，以获得结构、性能优良的c/C复合材料。常用的有两种工艺:化学气相沉积(简称CVD工艺)和液相浸溃法(简称PIP工艺)。用化学气相沉积法形成碳基体的先驱体有甲烷、丙烯、天然气等；用于液相浸溃的物质有热固性树脂，酚醛树脂、糠醛树脂等，及热塑性浙青，如煤浙青、石油浙青。在这些致密化方法，由于CVD工艺成本高，浙青浸溃工艺需要高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速填充碳/碳复合材料内部孔隙的树脂等压液相浸渍致密化方法，包括采用带浸渍液等压回收装置的真空热压罐，所述等压回收装置是一个设在真空热压罐外的承压回收罐，通过管道和阀门与真空热压罐内置的浸渍筒底部连通，并通过承压通气管与真空热压罐连通，真空热压罐与承压回收罐保持气通等压；步骤如下：（1）真空浸渍：将碳纤维预制体或低密度碳／碳复合材料坯体置于真空热压罐内的浸渍筒中，升温抽真空，当温度达到20～120℃，真空度为500～6000Pa条件下，保温10～120min，然后，加入预热20～150℃的浸渍液浸没碳纤维预制体或低密度碳／碳复合材料坯体；然后，（2）气压渗透：充入氮气至压力0.4～5.0M...

【技术特征摘要】
1.一种快速填充碳/碳复合材料内部孔隙的树脂等压液相浸溃致密化方法，包括采用带浸溃液等压回收装置的真空热压罐，所述等压回收装置是一个设在真空热压罐外的承压回收罐，通过管道和阀门与真空热压罐内置的浸溃筒底部连通，并通过承压通气管与真空热压罐连通，真空热压罐与承压回收罐保持气通等压；步骤如下: (1)真空浸溃: 将碳纤维预制体或低密度碳/碳复合材料坯体置于真空热压罐内的浸溃筒中，升温抽真空，当温度达到20 120°C，真空度为500 6000Pa条件下，保温10 120min，然后，力口入预热20 150°C的浸溃液浸没碳纤维预制体或低密度碳/碳复合材料坯体；然后， (2)气压渗透: 充入氮气至压力0.4 5.0MPa，挤压浸溃液向碳纤维预制体或低密度碳/碳复合材料还体内部渗透，气压保温10 120min ； (3)等压回收: 在温度20 120°C、气压0.4 5.0MPa条件下，打开真空热压罐至承压回收罐之间的阀门，回收碳纤维预制体或低密度碳/碳复合材料坯体外多余的浸溃液； (4)气压固化: 在气压0.4 5.0MPa条件下，升温至80 250°C，气压0.4 5.0MPa条件下保温10 120min，使渗入碳纤维预制体或低密度碳/碳复合材料坯体内部的浸溃液完全固化；· (5)常压炭化: 取出步骤(4)固化好的碳纤维预制体或低密度碳/碳复合材料坯体，置于炭化炉中，抽真空至真空度为200 lOOOPa，然后充入氮气至0.1MPa，升温至700 1300°C，常压保温1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汝萃，刘汝强，
申请(专利权)人：山东国晶新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：