一种针刺预氧丝预制体的制备和碳化方法

摘要

一种针刺预氧丝预制体的制备和碳化方法，它有两大步骤：步骤一：预制体的制备。选择长预氧丝铺成无纬布，短切预氧丝铺成网胎，一层无纬布一层网胎相叠层，相邻两层无纬布呈90°夹角，然后逐层针刺制成预氧丝准三维预制体；步骤二：预制体的碳化。将预制体用石墨板2固定，装入碳化炉内，关闭气体阀门8和13，开启气体阀门11，打开真空泵抽真空至-0.1MPa后，关闭阀门11，打开阀门8，通入高纯氮气至0.1MPa，然后按一定速率程序升温碳化，待温度达到设定温度后，常压氮气保护自然冷却室温。本发明突破国内制备炭基复合材料预制体主要采用炭纤维的限制，它简化了制备工序，降低了制备成本，制备的预制体能够很好的满足制备高性能炭基复合材料的需要。

主权项

一种针刺预氧丝预制体的制备和碳化方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：预制体的制备选择长预氧丝铺成无纬布，短切预氧丝铺成网胎，一层无纬布一层网胎相叠层，相邻两层无纬布呈90°夹角，然后逐层针刺制成预氧丝准三维预制体；其中，所述预氧丝的密度为1.30～1.40g/cm3；其中，所述针刺密度为30～40针/cm3；步骤二：预制体的碳化将预制体用石墨板(2)固定，装入碳化炉内，关闭第一气体阀门(8)和第二气体阀门(13)，开启第三气体阀门(11)，打开真空泵抽真空至‑0.1MPa后，关闭第三气体阀门(11)，打开第一气体阀门(8)，通入高纯氮气至0.1MPa，然后按一定速率程序升温碳化，待温度达到设定温度后，常压氮气保护自然冷却室温，其中，所述按一定速率程序升温碳化，其升温速率为：室温～200℃之间的升温速率为30℃/h～35℃/h；200℃～350℃之间的升温速率为8℃/h～10℃/h；350℃～400℃之间的升温速率为1℃/h～3℃/h；400℃～600℃之间的升温速率为3℃/h～8℃/h；600℃～650℃之间的升温速率为1℃/h～3℃/h；650℃～1000℃之间的升温速率为25℃/h～35℃/h；1000℃保温4h，然后氮气保护自然冷却至室温。