[发明专利]一种C/C-TiC碳陶复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种C/C-TiC碳陶复合材料在刹车制动系统中的应用，其特征在于，所述C/C-TiC碳陶复合材料通过以下方法制备得到：包括步骤：

(1)碳纤维预制体的制备和预处理，步骤(1)中碳纤维预制体的制备是对碳纤维或碳纤维布采用针刺、碳布叠层穿刺、三维编织或多维整体编织的方式制备得到纤维体积分数为20％-35％的碳纤维预制体；所述预处理是将碳纤维预制体在真空度为5.0×10^-2Pa-3Pa,温度为1200-1800℃的条件下热处理1-4h；

(2) 采用化学气相沉积工艺或者聚合物浸渍裂解工艺或溶胶-凝胶工艺在所述碳纤维预制体中碳纤维表面制备保护涂层，步骤(2)所述涂层为热解碳涂层或SiC涂层，厚度为50-200nm；

(3)采用化学气相沉积工艺或者聚合物浸渍裂解工艺将带有保护涂层的碳纤维预制体增密制得多孔C/C预制体，多孔C/C预制体的密度控制在0.9-1.6g/cm³，孔隙率控制在15％-55％；

(4)将多孔C/C预制体高温热处理，在真空或惰性气氛下，对多孔C/C预制体在1600-2200℃下热处理1-4h；

(5)金属钛加热，钛蒸汽挥发渗入其上方的多孔C/C预制体中，制备得到C/C-TiC碳陶复合材料，所述钛蒸汽是将金属钛在真空条件下加热产生的，加热条件为：真空度为5.0×10^-2-10Pa，温度为1800-2000℃，时间为1-8h；所述金属钛纯度＞99％；金属钛在多孔C/C预制体的下方，二者间隔距离为5-30mm。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(1)的预处理是将碳纤维预制体在真空度小于0.5Pa，温度1600℃的条件下热处理2h。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(3)采用化学气相沉积工艺或者聚合物浸渍裂解工艺将带有保护涂层的碳纤维预制体增密制得多孔C/C预制体；多孔C/C预制体的密度控制在1.2-1.5g/cm³，孔隙率控制在20-35％。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(4)多孔C/C预制体高温热处理的方法是在真空或惰性气氛下，对多孔C/C预制体在2000℃下热处理2h。

5.根据权利要求1-4任一所述的应用，其特征在于，步骤(5)的反应条件为：真空度为小于5Pa，时间为2-4h。

6.根据权利要求1-4任一所述的应用，其特征在于，步骤(5)金属钛在多孔C/C预制体的下方，二者间隔距离为20mm。