一种轴承用碳/碳复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种轴承用低摩擦系数的碳/碳复合材料的制备方法。用于高性能材料制备领域。制备方法如下：预制体可采用下述两种结构中的任一种：即碳毡或三向碳纤维编织体，其中碳毡由聚丙烯腈预氧化纤维整体毡在真空条件下经930～970℃碳化得到；预制件致密：采用化学气相渗透与液相树脂浸渍相结合的工艺。化学气相渗透工艺参数为：前驱体为丙烯，热解温度为900～1000℃。液相树脂浸渍～固化～碳化工艺参数为：前驱体为呋喃树脂，1～5MPa压力下浸渍；固化温度为170～185℃；真空条件下进行碳化，温度为930～950℃。高温热处理温度为2250～2600℃。碳/碳复合材料最终密度达1.8g/cm3以上。

主权项

一种轴承用碳/碳复合材料的制备方法，其特征在于该方法的工艺步骤如下：预制件制备1)以碳毡或者密度为0.7～0.9g/cm3的三向碳纤维编织体为预制件，碳毡由密度为0.2～0.4g/cm3的聚丙烯腈预氧化纤维整体毡在真空条件下经930～970℃碳化得到；化学气相渗透和液相树脂浸渍复合工艺致密2)化学气相渗透：将碳毡或三向碳纤维编织体放入热处理炉，由室温升温至900～1000℃，通入丙烯气体，气体流量100～500升/小时，热解时间为60～120小时；3)重复步骤2)，直至碳毡密度至1.2～1.6g/cm3，或者直至三向碳纤维编织体密度至1.4～1.6g/cm3；4)高温热处理：将步骤3)中制备的材料放入热处理炉，在氩气保护下温度为2350～2600℃进行热处理；5)树脂浸渍-固化-碳化工艺致密：将浸渍釜抽真空，抽真空同时放入呋喃树脂直至浸没步骤4)中制备的材料，停止抽真空，加压至1～5MPa；将浸渍后的材料放入普通烘箱，固化温度为170～185℃；将固化后的材料放入热处理炉，真空条件下碳化，温度为930～950℃；6)重复步骤5)，直至材料密度达1.8g/cm3以上；7)最终高温热处理：将步骤6)制备的材料放入热处理炉，在氩气保护下温度为2250～2600℃进行热处理。