[发明专利]化学气相沉积法制备炭黑增强的炭/炭复合材料

摘要

本发明公开了一种炭/炭复合材料，采用化学气相沉积方法制备。其特征是用炭纤维布制作圆筒形预制体，将炭黑粉末倒入圆筒形预制体中，将装配好装有炭黑的炭纤维布圆筒预制体夹持在化学气相沉积炉的两电极之间，将化学气相沉积炉的炉门关好，抽真空，通入流量为2～3m³/hr的天然气，炉内压强为0.10MPa，预制体中心的温度应在4～6小时内由室温升到900～1000℃，然后以沿径向0.25～0.30mm/hr的沉积速度沉积80～140小时，至预制体的表面温度达到1150～1200℃时，停止升温，之后以200～250℃/hr的速度降温至表面温度为150～200℃时，切断电源，关掉天然气，随炉冷却到室温。由于采用炭黑作增强体来代替炭纤维，所制备复合材料表现出各向同性，而且生产成本降低。

主权项

1、一种炭/炭复合材料，其特征在于采用下述方法制备：1)首先用2～3层炭纤维布卷曲制成直径为60～90mm，高度为300～500mm的规则的圆筒，并用12～24K炭纤维缝好接头缝隙部位，涂刷40～60％的聚醋酸乙烯水溶液，在温度为70～80℃的烘箱内干燥成型；2)加工Φ60～90×Φ20×30mm3的石墨圆环两件作为圆筒的筒底，并在其中一个石墨圆环边缘开5mm深6mm宽的槽，将开槽的石墨圆环套在炭纤维布筒的一端，用12～24K的炭纤维将炭纤维布圆筒沿小槽与石墨圆环绑紧，固定好；3)将Φ20×300～500mm的石墨棒插入石墨圆环Φ20的孔中，然后将炭黑缓慢地倒入带有石墨圆环的炭纤维布筒中，并把另一个石墨圆环盖在炭纤维布圆筒另一端的上面，压紧；将装配好装有炭黑的炭纤维布圆筒预制体夹持在化学气相沉积炉的两电极之间；4)将化学气相沉积炉门关好，抽真空，检查气密性良好的条件下，通入天然气，流量为2～3m3/hr，炉内压强为0.10MPa，预制体中心的温度应在4～6小时内由室温升到900～1000℃，然后以沿径向0.25～0.30mm/hr的沉积速度沉积80～140小时，至预制体的表面温度达到1150～1200℃时，停止升温，之后以200～250℃/hr的速度降温至表面温度为150～200℃时，切断电源，关掉天然气，随炉冷却到室温。