一種耐磨石墨材料制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種耐磨石墨材料制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨材料是目前主要用于國防工業(yè)的常用材料，疲勞損傷引起的材料的失效或斷裂往往事先無明顯征兆，因而危害性大，石墨材料微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了研究過程中測試及表征的難度，材料的耐磨性能是設(shè)計材料時很重要的一個參數(shù)，石墨材料的損傷表現(xiàn)為基體裂紋、界面脫粘、纖維斷裂或拔出等多種損傷形式，這些損傷形式還會相互影響和組合，因此石墨材料作為高溫結(jié)構(gòu)材料。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是為了克服上述問題，本發(fā)明設(shè)計一種耐磨石墨材料制備工藝，通過優(yōu)化耐高溫石墨材料的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)，提高抗氧化性能和抗疲勞性能，市場前景廣闊。
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，其技術(shù)方案是一種耐磨石墨材料制備工藝，其特征在于:其特征是:預(yù)制體采用0/80交替排列的無維碳布布層，其中無維碳布中夾有特殊碳氈，布層厚度大約為0.83?0.90mm，布氈比約為55:35，制成的石墨材料為塊狀，密度為2.70g/cm3，氈層(碳纖維)為PAN聚丙烯晴預(yù)氧絲還未炭化，穿刺和布層為T300國產(chǎn)碳纖維，基體主要為光滑層，1100°C化學(xué)氣相滲透(CVI)和液相浸漬有機結(jié)合處理工藝。
[0005]所述的CVI工藝是在部分真空下，把甲烷、天然氣等碳氫化合物加熱到分解溫度以上，使其在高溫條件下裂解，裂解碳逐步沉積在碳纖維表面，填充骨架內(nèi)部孔隙。
[0006]本發(fā)明的特點是:采用針刺碳氈預(yù)制體結(jié)構(gòu)，相對低維骨架的預(yù)制體性能優(yōu)異。提高材料密化的目的是填充碳纖維骨架內(nèi)的孔隙。采用液相浸漬后碳化處理和化學(xué)氣相滲透(CVI)的方法進行，前者易于填充預(yù)制體中的大空，后者則相對易于填充相對較小的孔隙。兩種工藝有機結(jié)合可以優(yōu)化耐磨石墨材料的微觀結(jié)構(gòu)，提高抗氧化性能和抗疲勞性能。石墨化處理可以提高材料的石墨化程度，改善材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，提高材料的各向異性，降低硬度，熱穩(wěn)定性好、磨損小、性價比高、抗耐磨和抗氧化等一系列的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0007]該一種耐磨石墨材料制備工藝，其特征在于:其特征是:預(yù)制體采用0/80交替排列的無維碳布布層，其中無維碳布中夾有特殊碳租，布層厚度大約為0.83?0.90mm,布租比約為55:35，制成的石墨材料為塊狀，密度為2.70g/cm3，氈層(碳纖維)為PAN聚丙烯晴預(yù)氧絲還未炭化，穿刺和布層為T300國產(chǎn)碳纖維，基體主要為光滑層，1100°C化學(xué)氣相滲透(CVI)和液相浸漬有機結(jié)合處理工藝。
[0008]所述的CVI工藝是在部分真空下，把甲烷、天然氣等碳氫化合物加熱到分解溫度以上，使其在高溫條件下裂解，裂解碳逐步沉積在碳纖維表面，填充骨架內(nèi)部孔隙。
【主權(quán)項】
1.一種耐磨石墨材料制備工藝，其特征在于:其特征是:預(yù)制體采用0/80交替排列的無維碳布布層，其中無維碳布中夾有特殊碳租，布層厚度大約為0.83?0.90mm,布租比約為55:35，制成的石墨材料為塊狀，密度為2.70g/cm3，氈層(碳纖維)為PAN聚丙烯晴預(yù)氧絲還未炭化，穿刺和布層為T300國產(chǎn)碳纖維，基體主要為光滑層，1100°C化學(xué)氣相滲透(CVI)和液相浸漬有機結(jié)合處理工藝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨石墨材料制備工藝，其特征是:所述的CVI工藝是在部分真空下，把甲烷、天然氣等碳氫化合物加熱到分解溫度以上，使其在高溫條件下裂解，裂解碳逐步沉積在碳纖維表面，填充骨架內(nèi)部孔隙。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種耐磨石墨材料制備工藝，其特征在于：其特征是：預(yù)制體采用0/80交替排列的無維碳布布層，其中無維碳布中夾有特殊碳氈，布層厚度大約為0.83～0.90mm，布氈比約為55:35，制成的石墨材料為塊狀。優(yōu)點：石墨化處理可以提高材料的石墨化程度，改善材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，提高材料的各向異性，降低硬度，熱穩(wěn)定性好、磨損小、性價比高、抗耐磨和抗氧化等一系列的優(yōu)點。
【IPC分類】C01B31/04, C04B30/02
【公開號】CN105600771
【申請?zhí)枴緾N201410660325
【發(fā)明人】李鵬
【申請人】平度市華東石墨加工廠
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2014年11月18日