[发明专利]一种一维高导热C/C复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种一维高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

液相浸渍增密步骤：将一维中间相沥青基碳纤维预制体置于模具内，使用中间相沥青粉末包埋，并置于高压反应釜内，抽真空，升温到预定温度后保温一定时间，然后通入惰性气体保持一定压力，并在此压力和预定温度下保温2～4h；

自然冷却至室温，得到沥青浸渍一维碳纤维预制体；

将所述沥青浸渍一维碳纤维预制体置于模具内，利用热压机进行热压成型；

将热压成型后的材料进行炭化处理，得到低密度一维C/C复合材料；

将所述低密度一维C/C复合材料重复液相浸渍增密步骤，再进行加压预氧化步骤；

其中，所述加压预氧化步骤为：将重复液相浸渍增密步骤后得到的材料自然冷却至240℃～300℃后保温1～3h，自然冷却至室温即可得到一维C/C复合材料预制体；其中，在所述保温1～3h的过程中，先卸压至常压，然后即刻通入空气加压；间隔一定时间后，再次卸压至常压，然后即刻通入空气加压，如此重复所述卸压加压过程多次；

炭化-石墨化步骤：将所述一维C/C复合材料预制体在氩气氛围下先后经炭化和石墨化处理；

重复液相浸渍增密、加压预氧化和炭化-石墨化步骤1～2次，即可得到所述一维高导热C/C复合材料。

2.如权利要求1所述的一维高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述一维中间相沥青基碳纤维预制体的制备步骤为：将中间相沥青原丝经热处理后，裁剪一定长度，得到中间相沥青基碳纤维定长丝；将定长丝一维定向铺排，并使用缝合纤维进行缝合，即得到所述一维中间相沥青基碳纤维预制体。

3.如权利要求1所述的一维高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述液相浸渍增密步骤中，预定温度为360℃，通入惰性气体保持的一定压力为3～6MPa。

4.如权利要求1所述的一维高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述热压成型的升温程序为：以2～5℃/min从室温升至300℃，再以1～3℃/min升温至350℃，并在300℃升至350℃的过程中，缓慢加压至2～6MPa；当温度达到350℃后，再以5～10℃/min升温至450℃，保温5h，冷却至室温。

5.如权利要求2所述的一维高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述缝合纤维为PAN基碳纤维、沥青基碳纤维或化纤。

6.如权利要求1所述的一维高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述加压预氧化步骤中，通入空气加压至0.1～1MPa。

7.如权利要求1所述的一维高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述加压预氧化步骤中，相邻两次卸压加压过程的时间间隔为10～30min。

8.如权利要求1所述的一维高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述炭化温度为1000℃。

9.如权利要求1所述的一维高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨化温度为3000℃。

10.如权利要求2所述的一维高导热C/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述热处理温度为450℃～3000℃。