一种密度为0.5～0.8g/cm³的碳/碳复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种密度为0.5～0.8g/cm³的碳/碳复合材料的制备方法，利用硫酸铜水溶液浸泡低密度的碳/碳复合材料，经过浸泡‑加热‑烘干‑高温分解‑原位碳热还原反应法向低密度的碳/碳复合材料中引入一定量的金属铜元素催化剂，促使其在等温化学气相沉积过程中原位生长碳纳米管。随后将含有碳纳米管的低密度碳/碳复合材料置于热梯度化学气相沉积炉中进行最终的致密化，得到低孔隙率的碳/碳复合材料。

主权项

一种密度为0.5～0.8g/cm³的碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1、活化处理：将碳/碳复合材料在5.0～15.0wt％硝酸溶液中进行超声处理30min，在去离子水中超声处理后烘干；步骤2、在碳/碳复合材料中引入金属铜元素：A：将经步骤1处理后的碳/碳复合材料浸泡入10.0～50.0wt％硫酸铜溶液中，加热至100℃后保温20～60min；B：将碳/碳复合材料置于管式电阻炉内，抽真空至‑0.05MPa通入0.2～0.8L/min的H₂，常压下以10℃/min的速率将管式电阻炉升温至800℃并保温3～10h；然后随炉冷却至室温，得到含纳米铜颗粒的低密度碳/碳复合材料，实现在碳/碳复合材料中沉积纳米铜颗粒；步骤3、原位生长碳纳米管：将含纳米铜颗粒的低密度碳/碳复合材料置于等温化学气相沉积炉中，在温度为900～1200℃，时间为10～50h条件下原位生长碳纳米管；步骤4：将步骤3所处理的碳/碳复合材料置于热梯度化学气相沉积炉中进行的致密化处理，得到低孔隙率并且密度不小于1.8g/cm³的碳/碳复合材料。