[发明专利]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

权利要求书

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0.4～5.0MPa，挤压浸渍液向碳纤维预制体或低密度碳／碳复合材料坯体内部渗透，气压保温10～120min；

（3）等压回收：

在温度20～120℃、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渍液；

（4）气压固化：

在气压0.4～5.0MPa条件下，升温至80～250℃，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渍液完全固化；

（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200～1000Pa，然后充入氮气至0.1MPa，升温至700～1300℃，常压保温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树脂完全炭化；

（6）重复上述步骤（1）-（5）若干次，低密度碳／碳复合材料坯体内部孔隙不断填充碳基体，得到致密化的碳／碳复合材料制品。

2.如权利要求1所述的树脂等压液相浸渍致密化方法，其特征在于步骤（6）是重复上述步骤（1）-（5）循环3～8次，得到体积密度1.45～1.85g/cm³的致密化碳／碳复合材料制品。

3.如权利要求1所述的树脂等压液相浸渍致密化方法，其特征在于浸渍液用热固性树脂选自酚醛树脂、呋喃树脂或苯并噁嗪树脂。

4.如权利要求1所述的树脂等压液相浸渍致密化方法，其特征在于所述碳纤维预制体是按构件形状成型的，用碳纤维缠绕、碳纤维布叠层、碳纤维布网针刺或碳纤维立体编织的立体织物。

5.如权利要求1所述的树脂等压液相浸渍致密化方法，其特征在于步骤（1）真空浸渍时，温度为30～90℃，真空度为1000～5000Pa，真空保温时间为30～90min。

6.如权利要求1所述的树脂等压液相浸渍致密化方法，其特征在于步骤（2）气压渗透时，气压为0.4～1.0MPa，气压保温时间为30～80min。

7.如权利要求1所述的树脂等压液相浸渍致密化方法，其特征在于步骤（4）气压固化时，温度为80～240℃，气压为1.0～5.0MPa，气压保温时间为30～120min。

8.如权利要求1所述的树脂等压液相浸渍致密化方法，其特征在于步骤（5）常压炭化时，温度为800～1200℃，气压为0.1MPa，保温时间为30～80min。