本发明专利技术涉及一种碳石墨复合材料的生产方法，特征是：在捏合釜中放入沥青焦粉、碳黑混捏，加入熔溶煤沥青经升温、保温为碳粉料；取三种碳纤维放入混合罐中，加入聚乙烯醇水溶液制成碳纤维混合液；将上述碳粉料、碳纤维混合液放入捏合釜中混捏、压制成型、高温焙烧、煤沥青浸渍、二次高温焙烧、荒车、树脂浸渍、车加工、二次树脂浸渍、研磨成粉料。本发明专利技术制成的碳粉与短纤维烧结成的碳石墨复合材料，该材料抗热震性，强度，耐冲击力比一般碳石墨材料可提５０％～１００％，同时具有优良的耐磨性，为航天航空及军事工业上首选碳石墨材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，具体地说是属于非金属材 料
技术介绍
半个世纪以来，全世界专利技术的新材料能应用到实际生产中去的屈指可数， 绝大部份是走复合材料这条路，有两种或数种材料掺合在一起，相互取长补 短，提高材料性能来满足产品的要求。碳石墨材料有许多优良的特性而被广 泛采用1、具有良好的自润滑性和低的摩擦系数。2、耐腐蚀性能良好。3、 具有良好的耐温性能。4、导热性好且具有较低的线胀系数。5、组对性能好。 6、 易于加工。以上是碳石墨材料的优良性能，碳石墨材料天然的缺点是脆，强度低， 所以在一些工况条件恶劣，对碳石墨材料有特殊要求的场合靠自身的性能己 不能满足需要，只能借用其它材料的性能来弥补碳石墨材料本身的不足。碳 一一碳复合材料是以碳纤维和碳石墨粉料混合制成。碳纤维材料除具备碳石 墨材料的全部优点外，同时弥补了碳石墨材料二大缺陷。完全有碳纤维材料 制成的产品比金属材料强度还要好，同时还具有材质轻的优点。多年以来对碳一碳复合材料一直停留在编织长丝与碳粉的碳一碳复合材 料上，短纤维与碳粉的均匀混合压制成型一是难以克服的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种碳石墨复合材料的 生产方法，利用碳粉与短纤维烧结成的碳石墨复合材料，抗热震性强，强度 高；同时具有优良的耐磨性，为航天航空及军事工业上首选碳石墨材料。按照本专利技术提供的技术方案，碳一碳复合特种材料的生产方法，采用以 下工艺步骤其配方比例按重量份数计 1、碳粉料制备(1)、在200立升捏合釜中放入沥青焦粉80 100份、碳黑8 12份； 混捏0.8 1.2小时；同时启动捏合釜加热，加热0.8 1.2小时，温度升至110 120°C;加入熔溶煤沥青35 40份，熔溶煤沥青温度为150 170。C;混捏温度升至145 155°C，保温2. 5 3. 5小时即可出捏合釜为碳粉料； (2)、取上述碳粉料65 75份与熔溶煤沥青30 40份热轧成1. 8 2.2mm厚薄片，压力20 30 MPa/cm2，冷却后磨成《300目粉料，冷却温度 15 30°C。煤沥青占总粉料30%左右。2、 碳纤维料制备取碳纤维A25 35份、碳纤维B10 20份、碳纤维AC15 25份三种碳纤 维放入混合罐中充分混合45分 1小时；加入聚乙稀醇含量为3%的水溶液， 75 85份，水温6(TC 80'C，混合1 2小时成碳纤维混合液，在常温下放 置；3、 复合材料制备将上述制备的碳粉料65 75份放入捏合釜中混捏，同时启动捏合釜加热 设备，再放入碳纤维混合液75 85份，同时混捏温度升至130°C 140°C， 保持3.5 4.5小时，水分挥发75 88%,此时料稍带湿，用手握能成团，摔 出即散时出捏合釜，待冷却后放入塑料袋中密封，冷却温度15 30 °C ; 放置36 48小时，再重新放入捏合釜中混捏，温度升至110 130°C，混捏 时间1.5 2.5小时，成为干粉即结束，冷却后用60目筛振动过筛，室温《 40°C;如有结块状用手搓散即可，碳纤维占粉料30% 32%。4、 将制成的复合材料通过压制成型，压制密度为1.6 2.0g/cm3;5、 高温焙烧，焙烧温度1200 1300°C; —次烧结密度为1. 6 2. Og/cm3; 冷却(冷却温度)后出炉；6、 煤沥青浸渍，浸渍时间2.5 3小时；7、 二次高温焙烧，焙烧温度1200 1300°C， 二次焙烧品密度为1.70 2. 0g/cm3;冷却(冷却温度)后出炉；8、 荒车、树脂浸渍，根据成品工况要求，采用酚醛或呋喃树脂浸渍2. 5 3小时，并固化13 14小时；9、 车加工至成品；10、 二次树脂浸渍，根据成品工况要求，采用酚醛或呋喃树脂浸渍2. 5 3小时，并固化13 14小时；11、研磨，磨成300目的粉料为碳-碳碳石墨材料。所述碳纤维A直径为0.01mm,长度为0.05mm;所述碳纤维B直径为 O.Olmm，长度为0.07mm;所述碳纤维C直径为0. Olmm，长度为0. lmm。 本专利技术与已有技术相比具有以下优点本专利技术制成的碳粉与短纤维烧结成的碳石墨复合材料，该材料抗热震性， 强度，耐冲击力比一般碳石墨材料可提50% 100%，同时具有优良的耐磨性， 为航天航空及军事工业上首选碳石墨材料。 具体实施例方式下面本专利技术将结合实施例作进一步描述实施例一本专利技术，采用以下工艺步骤其配方比例按 重量份数计1、 碳粉料制备(1)、在200立升捏合釜中放入沥青焦粉80份、碳黑8份；混捏0.8 小时；同时启动捏合釜加热设备，加热0.8小时，温度升至11(TC;加入熔 溶煤沥青35份，熔溶煤沥青温度为150。C;继续混捏温度升至145°C，保 温混捏2. 5小时即可出捏合釜为碳粉料；(2)、碳粉料60份与熔溶煤沥青40份热轧成1.8mm厚薄片，压力24 MPa/cm2;冷却后磨成《300目粉料，冷却温度24 °C 。 煤沥青占总粉料 30%左右。2、 碳纤维料制备取碳纤维A25份、碳纤维B10份、碳纤维AC15份三种碳纤维放入混合罐 中充分混合45分钟；加入聚乙稀醇含量为3%的水溶液75份，水温6(TC，混 合l小时成碳纤维混合液，在常温下放置，碳纤维总量占混合溶液38.5%;所述碳纤维A直径为O.Olmm，长度为0.05mm;所述碳纤维B直径为 O.Olmm，长度为0.07mm;所述碳纤维C直径为0. Olmm，长度为0. lmm。3、 复合材料制备将上述制备的碳粉料65份放入捏合釜中混捏，启动捏合釜加热设备，再 放入碳纤维混合液75份，同时混捏温度升至13(TC，保持3.5小时，水分挥 发75 88%，此时料稍带湿，用手握能成团，摔出即散时出捏合釜，待冷却后放入塑料袋中密封，冷却温度15 30 。C ;放置36小时，再重新放入捏 合釜中混捏，温度升至11(TC，混捏时间1.5小时，成为干粉即结束，冷却 后用60目筛振动过筛，室温《40'C;如有结块状用手搓散即可，碳纤维占粉 料30% 32%。4、 将制成的复合材料通过压制成型，压制密度为1.6g/cm3;5、 高温焙烧，焙烧温度1200°C; —次烧结密度为1.6g/cm3;冷却(冷 却温度)后出炉；6、 煤沥青浸渍，浸渍时间2.5小时；7、 二次高温焙烧，焙烧温度1200°C， 二次焙烧品密度为1.70 g/cm3;冷却(冷却温度)后出炉；8、 荒车、树脂浸渍，根据成品工况要求，采用酚醛或呋喃树脂浸渍2.5小时，并固化13小时；9、 车加工至成品；10、 二次树脂浸渍，根据成品工况要求，采用酚醛或呋喃树脂浸渍2.5小时，并固化13小时；11、 研磨，磨成300目的粉料为碳-碳碳石墨材料。整个工艺流程与传统工艺相似，但此材料压制工艺一定要采用等静压工 艺，由于碳纤维的作用单向或双向压制时反弹系数大，由于反弹系数大会引起内部结构的不均匀。只有等静压的条件下压制密度能达1.6g/cnA如用单向 或双向压制，即使达到压制密度在今后焙烧工序中开裂严重。碳一一碳复合材料与常规材料的技术性能<table>table see original document page 7</column></row>&l本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碳石墨复合材料的生产方法，其特征是采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计： （１）、碳粉料制备： （ａ）、在２００立升捏合釜中放入沥青焦粉８０～１００份、碳黑８～１２份；混捏０．８～１．２小时；同时启动捏合釜加热，加热０． ８～１．２小时，温度升至１１０～１２０℃；加入熔溶煤沥青３５～４０份，熔溶煤沥青温度为１５０～１７０℃；混捏温度升至１４５～１５５℃，保温２．５～３．５小时即可出捏合釜为碳粉料； （ｂ）、取上述碳粉料６５～７５份与熔溶煤沥青３０～４０ 份热轧成１．８～２．２ｍｍ厚薄片，压力２０～３０ＭＰａ／ｃｍ↑［２］，冷却后磨成≤３００目粉料，冷却温度：１５～３０℃； （２）、碳纤维料制备： 取碳纤维Ａ２５～３５份、碳纤维Ｂ１０～２０份、碳纤维ＡＣ１５～２５份三种碳纤维放入 混合罐中充分混合４５分～１小时；加入聚乙稀醇含量为３％的水溶液，７５～８５份，水温６０℃～８０℃，混合１～２小时成碳纤维混合液，在常温下放置； （３）、复合材料制备： 将上述制备的碳粉料６５～７５份放入捏合釜中混捏，同时启动捏合 釜加热设备，再放入碳纤维混合液７５～８５份，混捏温度升至１３０℃～１４０℃，保持３．５～４．５小时，水分挥发７５～８８％，即出捏合釜，待冷却后放入塑料袋中密封，冷却温度：１５～３０℃；放置３６～４８小时，再重新放入捏合釜中混捏，温度升至１１０～１３０℃，混捏时间１．５～２．５小时，成为干粉即结束，冷却后用６０目筛振动过筛，室温≤４０℃； （４）、将制成的复合材料压制成型，压制密度为１．６～２．０ｇ／ｃｍ↑［３］； （５）、高温焙烧，焙烧温度：１２００～１３００℃； 一次烧结密度为１．６～２．０ｇ／ｃｍ↑［３］；冷却后出炉； （６）、煤沥青浸渍，浸渍时间：２．５～３小时； （７）、二次高温焙烧，焙烧温度：１２００～１３００℃，二次焙烧品密度为１．７０～２．０ｇ／ｃｍ↑［３］；冷却后出炉； （８）、荒车、树脂浸渍，采用酚醛或呋喃树脂浸渍２．５～３小时，并固化１３～１４小时； （９）、车加工； （１０）、二次树脂浸渍，采用酚醛或呋喃树脂浸渍２．５～３小时，并固化１３～１４小时； （１１）、研磨，磨成３００目 的粉料为碳－碳碳石墨材料。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴强，
申请(专利权)人：无锡市前洲电碳厂，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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