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碳碳復(fù)合材料保溫桶快速制備方法與流程

685   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:西安美蘭德新材料有限責(zé)任公司  
2023-09-19 16:00:39
1.本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域,尤其涉及一種碳碳復(fù)合材料保溫桶快速制備方法。 背景技術(shù): 2.碳/碳復(fù)合材料是碳纖維及其織物增強(qiáng)的碳基體復(fù)合材料。具有低密度(<2.0g/cm3)、高強(qiáng)度、高比模量、高導(dǎo)熱性、低膨脹系數(shù)、摩擦性能好,以及抗熱沖擊性能好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),是如今在1650℃以上應(yīng)用的少數(shù)備選材料,最高理論溫度更高達(dá)2600℃,因此被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的高溫材料之一。該種材料通常先用碳纖維制成的網(wǎng)胎與碳布以及碳纖維絲通過(guò)交替疊層針刺復(fù)合成碳纖維預(yù)制體,然后將預(yù)制體放入化學(xué)氣相反應(yīng)爐中,利用高溫下碳源氣體裂解產(chǎn)生的熱解碳對(duì)預(yù)制體進(jìn)行化學(xué)氣相增密,或利用樹(shù)脂液相浸漬碳化后產(chǎn)生樹(shù)脂碳使碳纖維預(yù)制體密度逐步增加而成為碳/碳復(fù)合材料。該材料現(xiàn)已成為航空航天、冶金、新能源等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)材料之一,是石墨制品和耐熱鋼的理想替代品。 3.目前,碳 / 碳復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于如單晶爐高溫領(lǐng)域,用來(lái)制作熱場(chǎng) 零件,如坩堝、熱屏、保溫桶、堝托、緊固螺絲等。傳統(tǒng)的保溫桶制備方法為碳纖維、網(wǎng)胎、碳布交替疊層針刺為預(yù)制體后,經(jīng)過(guò)沉積、浸漬、固化、炭化以及高溫處理、機(jī)械加工后達(dá)到所需要的成品尺寸,這種傳統(tǒng)的制備方法雖然現(xiàn)在已很成熟,也是現(xiàn)在的主流生產(chǎn)工藝。但從成本和效率方面來(lái)考慮,沉積工藝的增密速度要遠(yuǎn)小于浸漬炭化,特別是產(chǎn)品密度大于1.0g/cm 3 時(shí)沉積的效率更加低。沉積工藝每爐的周期為200至300小時(shí),加上升溫和降溫時(shí)間,每爐的周期基本都在20天以上,出爐的產(chǎn)品密度往往小于1.3g/cm 3 ,為了進(jìn)一步增密需要機(jī)加工車去毛坯預(yù)制體表面被堵住的孔隙然后回爐做二次沉積,這樣又經(jīng)過(guò)一個(gè)周期的沉積才可達(dá)到成品要求。這樣以來(lái),加上后期的高溫處理時(shí)間,每件產(chǎn)品的生產(chǎn)周期至少在45天以上,不管從生產(chǎn)時(shí)間還是制造成本來(lái)考慮,都造成了大量的浪費(fèi),為此,本方案設(shè)計(jì)了一種碳碳復(fù)合材料保溫桶快速制備方法。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 4.本發(fā)明提出的一種碳碳復(fù)合材料保溫桶快速制備方法,解決了現(xiàn)有技術(shù)中的保溫桶生產(chǎn)周期長(zhǎng)、工藝復(fù)雜和效率低的問(wèn)題。 5.為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:一種碳碳復(fù)合材料保溫桶快速制備方法,包括以下步驟:s1、碳纖維預(yù)制體制備:將碳纖維所制成的網(wǎng)胎、碳布以及碳纖維絲交替疊層針刺為所需尺寸的預(yù)制體,密度為0.4g/cm 3? 0.5g/
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