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专利号: 2014108170000
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
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摘要:

权利要求书:

1.一种晶须改性碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:步骤一

将CaSiO3晶须均匀散布在每层碳纤维网胎的表面,得到带有CaSiO3晶须的碳纤维网胎层;然后将所得带有CaSiO3晶须的碳纤维网胎层逐层叠铺后编织,得到碳纤维预制体;所述CaSiO3晶须的直径为10~20μm、长度为100~200μm;

步骤二

在以碳源气体和稀释气体组成的气氛下,对步骤一所得碳纤维预制体进行化学气相渗透处理(CVI);得到得到含有热解碳的碳纤维坯体;所述化学气相渗透处理的温度为980~

1000℃;

步骤三

在保护气氛下,对步骤二所得含有热解碳的碳纤维坯体进行石墨化处理,得到晶须改性碳/碳复合材料;所述石墨化处理的温度为2300~2400℃。

2.根据权利要求1所述的一种晶须改性碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于:步骤一中,将15~20层带有CaSiO3晶须的碳纤维网胎层逐层叠铺后编织,得到碳纤维预制体;所述碳纤维预制体的密度为0.2~0.3g/cm3。

3.根据权利要求1所述的一种晶须改性碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于:所述碳纤维预制体中,CaSiO3晶须的质量百分含量为6~8%。

4.根据权利要求1所述的一种晶须改性碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于:化学气相渗透处理时,所用碳源气体选自丙烯、甲烷中的一种;所用稀释气体选自氮气、氢气中的一种;化学气相渗透处理的工艺参数为:温度为980~1000℃、压力为10~12kPa;碳源气体的流量为2.0~3.0L/min、稀释气体的流量为3~4.5L/min;时间为80~100小时。

5.根据权利要求1所述的一种晶须改性碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于:所述石墨化处理是:在保护气氛下,先以750-1200℃/h的升温速率从室温升温至1800℃,然后以180~200℃/h升温至2000℃,再按130~150℃/h升温至2300~2400℃,保温1~2h,然后随炉冷却至室温,得到晶须改性碳/碳复合材料。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种晶须改性碳/碳复合材料的制备方法,其特征在于:所制备的晶须改性碳/碳复合材料的石墨化度大于等于47.6%,热导率大于等于

91.8W/m·K,电阻率小于等于20.7μΩ·m。