利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2014107992050
申请人: 中南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种碳/碳复合材料的快速气相沉积增密方法,包括碳/碳复合材料坯体、大功率激光器,将激光束聚焦于碳/碳复合材料坯体表面进行加热,待表面烧蚀形成开口后,调节激光焦距,使激光束延伸至碳/碳复合材料坯体中,形成水滴状容腔,在水滴状容腔形成过程中,碳/碳复合材料坯体中的碳被激光加热气化,气化后的碳元素沉积于碳/碳复合材料坯体中的微孔中,生成热解碳,实现对碳/碳复合材料坯体的快速增密;

加热时,在激光束与碳/碳复合材料坯体表面相交的位置,喷施惰性气体;喷施的惰性气体压强为0.2-0.4MPa。

2.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料的快速气相沉积增密方法,其特征在于:所述水滴状容腔开口的直径≤1mm,孔身最大直径为3~6mm,孔高为5~10mm。

3.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料的快速气相沉积增密方法,其特征在于:所述碳/碳复合材料坯体的密度为1.2~1.5g/cm3。

4.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料的快速气相沉积增密方法,其特征在于:所述大功率激光器激光波长为10.6μm,工作输出功率为3~4.5kW。

5.根据权利要求4所述的一种碳/碳复合材料的快速气相沉积增密方法,其特征在于:所述大功率激光器为针板放电型横流CO2激光器。

6.根据权利要求1所述的一种碳/碳复合材料的快速气相沉积增密方法,其特征在于:所述沉积于碳/碳复合材料坯体中的热解碳与碳/碳复合材料坯体形成结合紧密的冶金结合。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种碳/碳复合材料的快速气相沉积增密方法,所述水滴状孔采用激光钻孔方式成型,激光束首先聚焦于碳/碳复合材料坯体的上表面以下

1mm处,随后垂直向下延伸至上表面以下4mm处,形成水滴状容腔,与此同时,碳/碳复合材料坯体中的碳被激光加热气化,气化后的碳元素沉积于碳/碳复合材料坯体中的微孔中,生成热解碳,实现对碳/碳复合材料坯体的快速增密。

8.根据权利要求7所述的一种碳/碳复合材料的快速气相沉积增密方法,其特征在于:形成水滴状容腔,全过程耗时为2秒钟。

9.根据权利要求8所述的一种碳/碳复合材料的快速气相沉积增密方法,其特征在于:所述热解碳的沉积速率为10~15μm/s。