[发明专利]一种低电阻率C/C复合材料碳滑条的制备方法

权利要求书

1.一种低电阻率C/C复合材料碳滑条的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一

将单层0°无纬炭布，炭纤维网胎、石墨粉、单层90°无纬炭布、炭纤维网胎、石墨粉、单层0°无纬炭布依次循环叠加后，采用接力式针刺的方法在垂直于铺层方向引入炭纤维束制成密度为0.2～0.9g/cm3的2.5D炭纤维针刺整体毡，所述2.5D炭纤维针刺整体毡中，石墨粉的体积含量为20％～30％；所使用的石墨粉为鳞片石墨或颗粒石墨，所述石墨粉的粒度小于等于250微米；

步骤二

将步骤一所得2.5D炭纤维针刺整体毡置于加热炉中，在保护气氛下，于1500～2100℃进行前高温热处理，得到前高温热处理后的整体毡；

步骤三

将步骤二所得前高温热处理后的整体毡进行化学气相沉积热解碳处理，得到沉积均匀且密度为1.4～1.6g/cm3的C/C复合材料；

化学气相沉积热解碳处理的条件参数为：

碳源气体选自丙烯、天然气、甲烷中的至少一种；

稀释气体选自氮气、氢气中的至少一种；

碳源气体和稀释气体的体积比为08.-1.2:2.8-3.2；

步骤四

按设计滑条的尺寸，对步骤三所得C/C复合材料进行机械加工，并预留加工余量后进行聚合物浸渍-炭化处理，直至得到密度为1.7～1.9g/cm3的高密度C/C复合材料；

步骤五

在保护气氛下，对步骤四所得高密度C/C复合材料进行石墨化处理，得到低电阻率C/C复合材料碳滑条；石墨化处理时，控制温度为1800～2600℃。

2.根据权利要求1所述的一种低电阻率C/C复合材料碳滑条的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述2.5D炭纤维针刺整体毡中，石墨粉的体积含量为24-28％。

3.根据权利要求1所述的一种低电阻率C/C复合材料碳滑条的制备方法，其特征在于：步骤二中，

所述保护气氛选自氩气气氛、、氮气气氛中的一种；

前高温处理时，控制时间为3-10h；

前高温处理时，控制炉内压力为0.101-0.11MPa。

4.根据权利要求1所述的一种低电阻率C/C复合材料碳滑条的制备方法，其特征在于：步骤四中，按设计滑条的尺寸，对步骤三所得C/C复合材料进行机械加工，并预留加工余量后，置于40-80℃的聚合物浸渍液中，采用加压浸渍的方式浸渍处理1-3小时后，升温至180-210℃进行固化处理2.5-3.5小时；固化完成后进行碳化处理，碳化处理时，控制温度为830-880℃，单次碳化处理的时间为40-60小时；按浸渍/固化/碳化处理的方式循环操作直至得到密度为1.7～1.9g/cm3的高密度C/C复合材料。

5.根据权利要求1所述的一种低电阻率C/C复合材料碳滑条的制备方法，其特征在于：步骤五中，

所述保护气氛选自氩气气氛、氮气气氛中的一种；

所述石墨化处理的时间为3-10小时。