[发明专利]一种应用限域反应器批量制备密度均匀炭/炭复合材料平板的方法

摘要

本发明公开了一种应用限域反应器批量制备密度均匀炭/炭复合材料平板的方法。该限域反应器，包括气体预处理装置、集气装置、沉积装置；所述沉积装置包括m块分气板，外筒、m‑1组侧板；该方法是将碳纤维平板预制体以竖立形式放置于由m块分气板与m‑1组侧板组成的沉积腔室中，进一步将沉积腔室划分为若干个狭域反应空间，同时保证碳纤维平板预制体竖立于第m块分气板的空白区，不会对气流形成阻隔，使得气流可实现均匀分布。本发明工艺方法简单、操作方便、碳源气体利用率高、工艺周期短，所得单体炭/炭复合材料平板体积密度均匀性小于±0.05g/cm3。

主权项

1.一种应用限域反应器批量制备密度均匀炭/炭复合材料平板的方法，其特征在于：该限域反应器，包括气体预处理装置、集气装置、沉积装置；所述气体预处理装置位于限域反应器的底部，集气装置位于限域反应器的顶部，沉积装置位于限域反应器的中部；所述沉积装置包括m块分气板，外筒、m‑1组侧板；所述m≥2；所述任意一块分气板间隔设置有n组气孔，所述n≥2，任意相邻两组气孔之间的距离为10～100mm；n组气孔之间形成n‑1个空白区；所述m块分气板沿外筒的径向从下至上依次排列；所述m‑1组侧板布置于外筒的内侧，任意一组侧板竖直排布于任意相邻两块分气板之间，并将分气板中的气孔环绕其中；所述m块分气板与m‑1组侧板将沉积装置分割为m‑1个沉积腔室；从下至少依次为第1个沉积腔室、第2个沉积腔室，依次类推至第m‑1个沉积腔室；其中第1块分气板构成第1个沉积腔室的底部，第m块分气板构成第m‑1个沉积腔室的顶部；应用上述限域反应器批量制备密度均匀炭/炭复合材料平板的方法，包括如下步骤：1)、限域反应器装料将第1组不大于n‑1片碳纤维平板预制体竖立装载于第1块分气板上；并保证任意一片碳纤维平板预制体竖立于第1块分气板的空白区；然后将第2块分气板安装于第1组碳纤维平板预制体的上方并固定于外筒上，并保证第2块分气板中的空白区处于第1块分气板空白区的正上方，同时安装上第1组侧板，确保其将第1块分气板中的气孔环绕其中；即完成第1个沉积室的装料，按同样的方式，从下至上完成剩余m‑2个沉积腔室的装料；2)、化学气相沉积完成装料后，对碳纤维平板预制体进行第一次化学气相沉积，冷却，卸料获得一次沉积碳纤维平板预制体；3)、重复装料与沉积至所需密度将一次沉积预制体继续重复进行装料与化学气相沉积，直至获得平板炭/炭复合材料体积密度为1.2～1.75g/cm3；在装料过程中，后一次装料按前一次装料的沉积腔室的反顺序进行装料，并在装料过程中将任意一片沉积碳纤维平板预制体在前一次装料的基准上沿限域反应器的径向翻转180°。