[发明专利]碳基复合材料的界面改性方法

权利要求书

1.一种炭/炭复合材料的界面改性方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：将炭纤维预制体进行热处理，在酸溶液中煮沸，将煮沸后的预制体进行清洗，之后干燥，得到预处理后的炭纤维预制体；

S102：以酚醛树脂为主组分溶解于有机溶剂中，制备界面先驱体溶液；

S103：将所述预处理后的炭纤维预制体浸渍于所述界面先驱体溶液中，之后取出并干燥；

S104：将所述S103处理得到的碳纤维预制体进行升温处理，以生成界面层；

S105：将所述S104处理得到的产物采用化学气相渗积法进行处理，直至炭/炭复合材料的密度达到1.70～1.80g/cm³。

2.根据权利要求1所述的炭/炭复合材料的界面改性方法，其特征在于：

所述S101中，所述酸溶液为硝酸溶液，且所述硝酸溶液的质量百分浓度为10～30％，煮沸时间为20～60min。

3.根据权利要求2所述的炭/炭复合材料的界面改性方法，其特征在于：

所述S101中，所述热处理在N₂或Ar环境下进行，且热处理的升温程序为：2h升温至500℃并保温2h。

4.根据权利要求1所述的炭/炭复合材料的界面改性方法，其特征在于：

所述S102中，所述界面先驱体溶液中的溶质还包括低熔点无机玻璃粉，所述有机溶剂选用二甲苯；

且所述界面先驱体溶液的配制方法为：将酚醛树脂与二甲苯按照1:1～2:1的体积比混合，之后于80℃水浴中加热并搅拌均匀；在搅拌均匀后的产物中加入质量百分浓度为5～10％的低熔点玻璃粉，继续搅拌均匀。

5.根据权利要求4所述的炭/炭复合材料的界面改性方法，其特征在于：

所述低熔点玻璃粉的熔点为300～500℃，粒度为600～800目。

6.根据权利要求1所述的炭/炭复合材料的界面改性方法，其特征在于：

所述S103中，所述浸渍具体包括：抽真空至-0.1MPa，浸渍0.5h；随后加压至0.1～1.0MPa，浸渍0.5h。

7.根据权利要求1所述的炭/炭复合材料的界面改性方法，其特征在于：

所述S104中，所述升温处理具体包括：以5～10℃/min的速率升温至1000～1200℃并保温2h，随后以500～600℃/h的速率升温至1700～1800℃并保温2h。

8.根据权利要求7所述的炭/炭复合材料的界面改性方法，其特征在于：

所述S104中，所述升温处理在N₂或Ar气氛中进行，且气氛流量为50～100ml/min。

9.根据权利要求1所述的炭/炭复合材料的界面改性方法，其特征在于：

所述S105中，所述化学气相渗积法处理具体包括：将所述S104处理得到的产物放入化学气相渗积炉，通入甲烷-丙烷混合气体，气体体积比为1:1～3:1；且处理温度为1200～1600℃，压力为5KPa～10KPa。

10.根据权利要求1～9任一项所述改性方法得到的炭/炭复合材料。