热梯度化学气相沉积法制备炭/炭复合材料

摘要

本发明公开了一种炭/炭复合材料，采用热梯度化学气相沉积方法制备。其特征是用石棉布制作圆筒形预制体，将加工好的石墨粉倒入圆筒形预制体中，将装配好装有石墨粉的石棉筒预制体夹持在热梯度CVI炉的两电极之间，将热梯度CVI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8～10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120～180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。由于采用石墨粉作增强体来代替炭纤维，所制备炭/炭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)首先利用高纯石墨加工成粒度为300～640μm的石墨粉；2)将石棉布在直径为60～90mm，高度为300～500mm的不锈钢管上缠绕2～3层，上、下端分别用12K的炭纤维缝好；3)用温度70～80℃、体积百分比为40～60％的聚醋酸乙烯水溶液，在缠绕好的石棉布上均匀涂刷一遍，通风处干燥1小时后，再均匀涂刷上述温度、体积百分比的聚醋酸乙烯水溶液一遍，放置在阴凉通风处干燥40～50小时；4)将经过步骤3)处理并已成型的石棉筒从不锈钢管上取下，并把石棉筒修整成规则的圆筒形状；5)加工Φ60～90×Φ6×30mm3的石墨圆环两件，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石棉筒的一端，用铁丝将石棉筒沿小槽与石墨圆环绑紧，固定好；6)将Φ6×500mm的金属钼棒插入石墨圆环Φ6的孔中，然后将步骤1)加工的石墨粉倒入带有石墨圆环的石棉筒中，并把另一个石墨圆环盖在石棉筒另一端的上面，压紧；将装配好装有石墨粉的石棉筒预制体夹持在热梯度CVI炉的两电极之间；7)将热梯度CVI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8～10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120～180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。