[发明专利]一种高导热高强度碳基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高导热高强度碳基复合材料，其特征在于，包括层叠的至少两层碳/碳复合材料板，且相邻两层所述碳/碳复合材料板之间通过硅粘结剂粘接；

所述碳/碳复合材料板的增强体的导热率大于600W/m·K，增强体为单层缎纹碳布或平纹碳布，厚度为0.1-1mm；

所述碳/碳复合材料板的密度不小于2.0g/cm³，厚度为0.1-1mm；

所述硅粘结剂的有效成分为直径小于200nm、纯度大于99％的硅粉；

将硅粉涂覆在碳/碳复合材料板表面，涂覆厚度为50-200微米，涂覆好硅粉的碳/碳复合材料板按涂覆面朝上叠层放好，未涂覆硅粉的碳/碳复合材料板放在叠层的最上面，随后将叠好的碳/碳复合材料板放入石墨工装中夹好，石墨工装由两块平板石墨及石墨螺栓组成，螺栓均匀分布在平板四周，通过紧固石墨螺栓，可将叠好的碳/碳复合材料板固定并使各板之间紧密贴合，通过真空渗透反应法实现所述硅粘结剂对所述碳/碳复合材料板的粘接。

2.一种高导热高强度碳基复合材料的制备方法，用于制备权利要求1所述的高导热高强度碳基复合材料，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、以碳纤维布为增强体，采用气相或液相碳前驱体对所述增强体进行致密化处理，得到致密碳/碳复合材料过程件；

步骤2、对所述致密复合材料过程件进行石墨化处理，得到碳/碳复合材料板；

步骤3、采用硅粘结剂对至少两层所述碳/碳复合材料板进行叠层粘接，得到高导热高强度碳基复合材料。

3.根据权利要求2所述的一种高导热高强度碳基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1中所述的碳纤维布的室温热导率大于600W/m·K。

4.根据权利要求2所述的一种高导热高强度碳基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1中对所述增强体进行致密化处理的方法包括：化学气相沉积法、化学气相渗透法、液相前驱体浸渍裂解法、热压成型法中的一种或一种以上的任意组合。

5.根据权利要求2所述的一种高导热高强度碳基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1所述的增强体为缎纹碳布或平纹碳布，厚度为0.1-1mm。

6.根据权利要求2所述的一种高导热高强度碳基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2中所述的石墨化处理温度为3000-3400℃，保温时间不小于30min。

7.根据权利要求2所述的一种高导热高强度碳基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2中所述的碳/碳复合材料板的密度不小于2.0g/cm³。

8.根据权利要求2所述的一种高导热高强度碳基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3中所述的硅粘结剂包括直径小于200nm、纯度大于99％的硅粉。

9.根据权利要求2所述的一种高导热高强度碳基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3中通过真空渗透反应法实现所述硅粘结剂对所述碳/碳复合材料板的粘接。

10.根据权利要求9所述的一种高导热高强度碳基复合材料的制备方法，其特征在于：所述真空渗透反应法的温度为1250～1550℃，压力小于1Pa，保温保压30-120min。