本發(fā)明涉及涂層，尤其涉及一種用于碳碳復(fù)合材料的浸漬復(fù)合液。

背景技術(shù)：

1、碳碳復(fù)合材料是以碳纖維為增強(qiáng)體，碳或石墨為基體的復(fù)合材料。碳碳復(fù)合材料具有高強(qiáng)、高模、低密度、熱膨脹系數(shù)小、抗熱沖擊和耐化學(xué)腐蝕等一系列優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，碳碳復(fù)合材料除了在航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用之外，憑借其優(yōu)異的性能和綜合性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，在諸多民用高溫領(lǐng)域也得到了大量的應(yīng)用。例如，在光伏行業(yè)，主要用于坩堝外襯、保溫筒及支撐件、結(jié)構(gòu)件等：在氫化爐熱場(chǎng)、直拉單晶熱場(chǎng)、多晶鑄錠熱場(chǎng)、太陽(yáng)能電池鍍膜行業(yè)，主要用作產(chǎn)品工裝。但是，現(xiàn)有碳碳復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度有待進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種用于碳碳復(fù)合材料的浸漬復(fù)合液，該用于碳碳復(fù)合材料的浸漬復(fù)合液使得碳碳纖維坯料的層間剪切強(qiáng)度大于45mpa，抗壓強(qiáng)度大于220?mpa。同時(shí)提供一種用于上述碳碳復(fù)合材料的浸漬復(fù)合液的制備工藝。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于碳碳復(fù)合材料的浸漬復(fù)合液，碳碳纖維坯料經(jīng)浸漬復(fù)合液浸泡處理后，在高壓條件下加熱后形成烘干碳碳纖維坯料，此烘干碳碳纖維坯料在高溫下碳化形成所述碳碳復(fù)合材料，所述浸漬復(fù)合液由以下重量份的組分組成：

3、聚酰胺酸??????????????????????????????????100份，

4、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂????????????8~15份，

5、稀釋劑????????????????????????????????????300~500份，

6、碳化硅????????????????????????????????????40~70份，

7、碳粉??????????????????????????????????????30~50份，

8、聚四甲基苯乙烯????????????????????????????3~6份，

9、鋁酸酯類偶聯(lián)劑????????????????????????????0.1~0.3份。

10、上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下：

11、1、上述方案中，所述碳化硅的粒徑為30~200nm。

12、2、上述方案中，所述稀釋劑為乙醇。

13、3、上述方案中，所述碳粉的尺寸為納米級(jí)。

14、4、上述方案中，所述鋁酸酯類偶聯(lián)劑為鋁酸三甲酯、鋁酸三異丙酯或者異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯。

15、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的制備工藝技術(shù)方案是：一種用于上述浸漬復(fù)合液的制備工藝，包括以下步驟：

16、步驟一、將聚酰胺酸100份、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂8~15份、稀釋劑300~500份在60℃~70℃混合加熱攪拌得到混合溶液；

17、步驟二、將碳化硅40~70份、碳粉30~50份混合得到混合粉末；

18、步驟三、將混合粉末分散到混合溶液并加入聚四甲基苯乙烯2~6份、鋁酸酯類偶聯(lián)劑0.1~0.3份，攪拌獲得所述浸漬復(fù)合液。

19、由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

20、本發(fā)明用于碳碳復(fù)合材料的浸漬復(fù)合液，其基于聚酰胺酸、碳化硅、碳粉進(jìn)一步添加鄰苯二甲酸二縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂、聚四甲基苯乙烯形成的浸漬復(fù)合液合液浸泡碳碳纖維坯料處理后，在高壓條件下加熱后形成烘干碳碳纖維坯料，此烘干碳碳纖維坯料在高溫下碳化形成的碳碳復(fù)合材料提高了力學(xué)性能，層間剪切強(qiáng)度大于45mpa，抗壓強(qiáng)度大于220mpa。

21、實(shí)施方式

22、通過(guò)下面給出的具體實(shí)施例可以進(jìn)一步清楚地了解本專利，但它們不是對(duì)本專利的限定。

23、下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

24、實(shí)施例1~4：一種用于碳碳復(fù)合材料的浸漬復(fù)合液，碳碳纖維坯料經(jīng)過(guò)以下步驟處理，具體如下：

25、步驟一、將碳碳纖維坯料浸泡于浸漬復(fù)合液中，浸泡時(shí)間4小時(shí)；

26、步驟二、將浸泡后的碳碳纖維坯料在抽真空的條件下烘干；

27、步驟三、將烘干碳碳纖維坯料在抽真空的條件下烘干；

28、步驟四、將烘干碳碳纖維坯料在5mpa的條件下升溫到200℃，保溫8小時(shí)后自然冷卻；

29、步驟五、再將碳碳纖維坯料在惰性氣體條件下逐步升溫到900℃保溫6小時(shí)后自然冷卻，升溫速率為25℃/h；

30、步驟六、再將處理后碳碳纖維坯料在惰性氣體條件下逐步升溫到2000℃保溫6小時(shí)后自然冷卻，從而獲得碳碳復(fù)合材料，升溫速率為50℃/h；

31、所述浸漬復(fù)合液由以下重量份的組分組成，如表1所示：

32、表1

33、 組分 實(shí)施例1 實(shí)施例2 實(shí)施例3 實(shí)施例4 聚酰胺酸 100份 100份 100份 100份 鄰苯二甲酸二縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂 10份 12份 9份 14份 乙醇 350份 420份 350份 420份 碳化硅 50份 60份 50份 65份 碳粉 45份 35份 45份 35份 聚四甲基苯乙烯 5份 4份 3份 4份 鋁酸酯類偶聯(lián)劑 0.2份 0.1份 0.2份 0.15份

34、實(shí)施例1的碳化硅的粒徑為50nm，碳粉的尺寸為納米級(jí)，鋁酸酯類偶聯(lián)劑為鋁酸三甲酯。

35、實(shí)施例2的碳化硅的粒徑為75nm，碳粉的尺寸為納米級(jí)，鋁酸酯類偶聯(lián)劑為鋁酸三異丙酯。

36、實(shí)施例3的碳化硅的粒徑為50nm，碳粉的尺寸為納米級(jí)，鋁酸酯類偶聯(lián)劑為異丙基二硬脂酰氧基鋁酸酯。

37、實(shí)施例4的碳化硅的粒徑為60nm，碳粉的尺寸為納米級(jí)，鋁酸酯類偶聯(lián)劑為鋁酸三甲酯。

38、一種用于上述浸漬復(fù)合液的制備工藝，包括以下步驟：

39、步驟一、將聚酰胺酸100份、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂8~15份、乙醇300~500份在65℃混合加熱攪拌得到混合溶液；

40、步驟二、將碳化硅、碳粉混合得到混合粉末；

41、步驟三、將混合粉末分散到混合溶液并加入聚四甲基苯乙烯、鋁酸酯類偶聯(lián)劑，攪拌獲得上述浸漬復(fù)合液。

42、對(duì)比例1~2：一種用于碳碳復(fù)合材料的浸漬復(fù)合液，碳碳纖維坯料處理步驟同實(shí)施例，所述浸漬復(fù)合液由以下重量份的組分組成，如表2所示：

43、表2

44、 組分 對(duì)比例1 對(duì)比例2 聚酰胺酸 100份 100份 鄰苯二甲酸二縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂 - 10份 乙醇 350份 350份 碳化硅 50份 50份 碳粉 45份 45份 聚四甲基苯乙烯 5份 - 鋁酸酯類偶聯(lián)劑 0.2份 0.2份

45、對(duì)比例1的碳化硅的粒徑為50nm，碳粉的尺寸為納米級(jí)，鋁酸酯類偶聯(lián)劑為鋁酸三甲酯。

46、對(duì)比例2的碳化硅的粒徑為50nm，碳粉的尺寸為納米級(jí)，鋁酸酯類偶聯(lián)劑為鋁酸三甲酯。

47、對(duì)比例的制備方法同實(shí)施例的制備方法。

48、上述實(shí)施例1~4和對(duì)比例1~2浸漬復(fù)合液制備的碳碳復(fù)合材料，性能如表3所示：

49、表3

50、 測(cè)試項(xiàng)目 實(shí)施例1 實(shí)施例2 實(shí)施例3 實(shí)施例4 對(duì)比例1 對(duì)比例2 層間剪切強(qiáng)度/mpa（gb?3357） 48.1 46.5 48.2 47.4 33.2 34.1 抗壓強(qiáng)度/mpa（astm?c695） 237 245 232 241 195 183

51、如表3的評(píng)價(jià)結(jié)果所示，實(shí)施例1~4浸漬復(fù)合液制備的碳碳復(fù)合材料，層間剪切強(qiáng)度分別為48.1?mpa、46.5?mpa、48.2?mpa、47.4mpa，抗壓強(qiáng)度分別為237?mpa、245mpa、232mpa、241?mpa；對(duì)比例1~2浸漬復(fù)合液制備的碳碳復(fù)合材料，層間剪切強(qiáng)度分別為33.2mpa、34.1?mpa，抗壓強(qiáng)度分別為195?mpa、183mpa。相對(duì)較對(duì)比例，實(shí)施例漬復(fù)合液制備的碳碳復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度大于45mpa，抗壓強(qiáng)度大于220?mpa。

52、上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。