[发明专利]一种C/C复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种C/C复合材料的制备方法。包括如下步骤：1）将短切碳纤维与高残碳树脂进行混合，通过模压的工艺获得高残碳树脂基复合材料；2）将步骤1）高残碳树脂基复合材料进行830℃‑850℃常压碳化处理，获得低密度C/C复合材料；3）将步骤2）低密度C/C复合材料置于压力浸渍灌内，浸渍高残碳树脂，获得C/C‑高残碳树脂复合材料；4）将获得C/C‑高残碳树脂复合材料进行常压碳化处理，材料密度进一步提高；5）重复步骤3）和4）过程，直至密度达到1.85g/cm3以上。本发明可以降低制备周期和生产成本。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种C/C复合材料的制备方法。

背景技术

碳/碳复合材料在高温下具有优异的机械性能和热学性能，已被广泛用于航空和航天领域，如火箭发动机喷管喉衬、飞机用刹车盘、磁浮列车滑撬板等。目前制备C/C复合材料的主流工艺方法是将碳纤维预制体经多次等温CVI工艺或多次液相（树脂或沥青）浸渍碳化（PIC）工艺，或是上述两种工艺的复合法。目前制备密度为1.85g/cm3的C/C复合材料约需要4-5个月，制备周期长，导致生产成本高，限制了其在民用方面的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：

本发明目的是提供一种C/C复合材料的制备方法，降低制备周期和生产成本。

本发明所采取的技术方案：

一种C/C复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1）将短切碳纤维与高残碳树脂进行混合，通过模压的工艺获得高残碳树脂基复合材料；

2）将步骤1）高残碳树脂基复合材料进行830℃-850℃常压碳化处理，获得低密度C/C复合材料；

3）将步骤2）低密度C/C复合材料置于压力浸渍灌内，浸渍高残碳树脂，获得C/C-高残碳树脂复合材料；

4）将获得C/C-高残碳树脂复合材料进行常压碳化处理，材料密度进一步提高；

5）重复步骤3）和4）过程，直至密度达到1.85g/cm3以上。

进一步地，所述高残碳树脂为呋喃树脂、酚醛树脂或聚芳基乙炔树脂。

进一步地，所述步骤3）中压力浸渍灌浸渍压力为0.5MPa-1.6MPa、加压时间为10-120min。

进一步地，所述步骤3）中C/C复合材料置于压力浸渍灌内浸渍后，升温固化，最终固化温度为170℃-180℃。

本发明的有益效果：

本发明所制备的C/C复合材料制备周期短，生产成本低。

附图说明

图1.C/C复合材料制备流程图。

具体实施方式

实施例1

一种C/C复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1）将T300短切碳纤维与硼酚醛树脂进行混合制成预混料，通过模压的工艺获得碳纤维/硼酚醛模压复合材料；

2）然后将碳纤维/硼酚醛模压复合材料进行850℃常压碳化处理，获得低密度C/C复合材料，材料的密度为1.35g/cm³；

3）然后将低密度C/C复合材料置于压力浸渍灌内，在1.6MPa、60℃条件下浸渍硼酚醛树脂，浸渍1.5小时后升温固化，最终固化温度为180℃，获得C/C-硼酚醛树脂复合材料；