[发明专利]一种高性能碳碳复合碳材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 201810562178.3 申请日: 2018-06-04
公开(公告)号: CN108727053B 公开(公告)日: 2020-11-24
发明(设计)人: 黄岱;李贺;刘百明 申请(专利权)人: 中钢集团新型材料(浙江)有限公司
主分类号: C04B35/83 分类号: C04B35/83;C04B35/622
代理公司: 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 代理人: 韩燕燕
地址: 313100 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 性能 复合 材料 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种高性能碳碳复合碳材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(a)糊料配制,用机械磨粉机将石油焦研磨至平均粒径10μm,所用石油焦水分<0.5%,水分<0.5%,挥发分<1%,所得焦炭粉体投入碳素混捏锅内预热至120℃,将温度为200℃的液态沥青按1/3的焦粉重量投入混捏锅内,在180℃的保温条件下进行混捏,持续30min后得到糊料;

(b)粗坯叠加,将糊料磨粉得到平均粒径为50μm的糊料粉,装入布料机内;选用碳纤维编织成的碳布作为载体,将碳布置于布料机工位,所用碳纤维材料选择具有高强度、高模量的聚丙烯腈PAN基碳纤维,开动布料机以50g/min的速率将糊料粉均匀填入碳布空隙中,并逐层叠加碳布和填入糊料粉,层数达到20层后将含糊料粉的碳布移入模具内,用模压机预压成型;

(c)预制成型,将所述步骤(b)得到的成型体装入橡胶模套内衬的钢制模具中,进入等静压压机内,在100MPa的压力下压制得到预制块;

(d)焙烧处理,将所述步骤(c)中得到的预制块置于焙烧炉内,用黄沙掩埋,采用最高700℃、500~700℃升温速率2℃/h的工艺进行焙烧,焙烧完成后进入浸渍罐内进行加压浸渍,浸渍压力0.3MPa;浸渍后的预制体经过上述步骤的工艺再次焙烧得到二焙坯;

(e)石墨化处理,将所述步骤(d)得到的二焙坯进入艾奇逊炉内在2600~3000℃温度条件下进行高温热处理,得到具有石墨化度的高性能碳碳复合材料;经检测所得碳碳复合材料密度大于1.9g/cm3,抗弯强度大于180Mpa,弹性模量大于83Mpa,热膨胀系数为小于1.4*106cm/℃,热传导系数小于52W/m·K。

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