[发明专利]一种三维中间相沥青基高热导率碳/碳复合材料及其制备工艺

摘要

本发明涉及一种三维中间相沥青基高热导率碳/碳复合材料的制备工艺，首先以高导热中间相沥青基碳纤维布为XY向增强体，高模碳纤维为Z向增强纤维，通过碳布穿刺技术制备三维高导热碳纤维织物；其次以中间相沥青为基体碳前驱体，通过浸渍/碳化技术对三维高导热碳纤维织物进行致密化处理；最后对获得的材料进行2800℃以上高温石墨化处理，得到最终三维中间相沥青基高热导率碳/碳复合材料，该工艺方法大大提高碳/碳复合材料热导率、模量和尺寸稳定性，该材料XY向热导率最高可达到360W/mK，较普通三维碳/碳复合材料提高4倍以上。

主权项

一种三维中间相沥青基高热导率碳/碳复合材料的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤:步骤（一）、以中间相沥青基碳纤维布为XY向增强体，高模碳纤维为Z向增强纤维，制备三维碳纤维织物，所述制备得到的三维碳纤维织物中的纤维体积含量为40%～70%，Z向穿刺纤维间距为2mm～8mm；步骤（二）、将步骤（一）制备得到的三维碳纤维织物放入高温炉中进行热处理，释放织物编织应力；步骤（三）、将步骤（二）热处理后的三维碳纤维织物进行中间相沥青浸渍；其中中间相沥青浸渍温度为280～350℃，浸渍压力为‑0.1～5MPa，保温保压时间为1～5h；步骤（四）、将步骤（三）浸渍中间相沥青后的三维碳纤维织物进行碳化处理；步骤（五）、将步骤（四）碳化处理后的三维碳纤维材料进行高温处理；步骤（六）、重复步骤（三）～步骤（五），并逐步增加中间相沥青浸渍时的浸渍压力，压力范围为5～70MPa，直至三维碳纤维材料密度大于1.70g/cm3；步骤（七）、将三维碳纤维材料进行超高温石墨化处理，即制得三维中间相沥青基高热导率碳/碳复合材料。