一种原位生长碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料的制备方法

摘要

本发明提供一种原位生长碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料的制备方法，属于航空航天飞行器热防护系统领域。向羟乙基纤维素分散剂中添加短碳纤维与酚醛树脂颗粒，搅拌得到均匀溶液，将溶液加入放有石膏块的容器中，吸水，形成短碳纤维夹杂酚醛树脂颗粒的块状体，烘干，固化，碳化，形成多孔碳复合材料胚体；硅粉置于容器中，在硅粉上加入多孔碳复合材料胚体，在真空或惰性气体条件下升温至1500℃保温30min，生成带有碳化硅纳米线的胚体；将胚体置于酚醛树脂溶液中抽真空浸渍，晾干，固化，碳化，得到碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料。本发明解决了制备碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料中碳化硅纳米线分散难的问题，推动了其广泛的应用前景。

主权项

一种原位生长碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)制备多孔碳复合材料胚体将羟乙基纤维素溶于蒸馏水中形成质量百分浓度为1％‑2％的分散剂，然后将长度1‑5mm的短碳纤维与粒径≤0.1mm的酚醛树脂颗粒分散到分散剂中，搅拌得到短碳纤维质量百分浓度为0.65％‑2.4％溶液，将溶液加入底部有石膏块的容器中，吸水，最终形成短碳纤维夹杂酚醛树脂颗粒的块状体，烘干，在200℃下固化2h，然后在1000℃真空条件下碳化1h，形成多孔碳复合材料胚体；其中短碳纤维与酚醛树脂颗粒质量比为3:5；(2)制备碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料硅粉置于容器中，在硅粉上加入步骤(1)制备得到的多孔碳复合材料胚体，在真空或惰性气体条件下升温至1500℃保温30min，生成带有碳化硅纳米线的胚体；将带有碳化硅纳米线的胚体置于质量百分浓度为30％‑50％的酚醛树脂溶液中抽真空浸渍，然后晾干，200℃固化2h后再1000℃真空碳化1h，得到碳化硅纳米线增强多孔碳复合材料。