一种快速制备碳／碳复合材料坩埚的窄流感应耦合CVD 致密化方法技术

本发明专利技术涉及一种快速制备碳／碳复合材料坩埚的窄流感应耦合CVD致密化方法。该方法包括采用化学气相沉积工艺，在窄缝气流和感应耦合的协同作用下，高温反应室通入小分子烃和N2气混合气体，小分子烃在碳纤维坩埚预制体或低密度碳／碳复合材料坩埚坯体内部孔壁表面吸附并高温释放出热解碳，热解碳在热态碳纤维表面沉积，坯体密度不断提高，快速获得致密的碳／碳复合材料坩埚。本发明专利技术方法窄缝气流和感应耦合措施的协同作用下，有效抑制表面先结壳现象，允许采用较高的沉积温度和反应气体炉压，更快速的内外均衡致密化，提高质量、缩短周期、降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种快速制备碳/碳复合材料坩埚的窄流感应耦合CVD致密化方法，属于化学气相沉积领域。
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)和液相浸溃法(简称PIP)。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。近年来还有将化学气相渗透与树脂浸溃结合炭化致密制备炭/炭坩埚的报道，参见CN19079本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速制备碳／碳复合材料坩埚的窄流感应耦合CVD致密化方法，包括步骤如下：（1）装炉将碳纤维坩埚预制体套合在感应耦合工装上，再罩上气流工装，置于真空感应化学气相沉积炉的反应室内，所述预制体与感应耦合工装、气流工装相适配，以形成气体窄缝流动通道和感应电磁耦合；（2）预热关闭化学气相沉积炉炉盖，升温抽真空，当温度达到800～1500℃时，真空度为100～6000Pa条件下，保温5～60min；（3）气相沉积制备热解碳基体通入氮气作为保护稀释气体，小分子烃气体作为碳源，按小分子烃：N2=（1～4）:（1～4）的体积比将小分子烃和N2的混合气体通入反应室内，N2气流量100～3000ml/min，通...

【技术特征摘要】

【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：