一种高强度炭/炭复合材料的快速制备方法

    公开(公告)号:CN115959917B

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202111312759.X

    申请日:2021-11-08

    Abstract: 本发明公开了一种高强度炭/炭复合材料的快速制备方法,该方法包括:一、加工得到耐高温缠绕芯模;二、采用浸渍催化剂水溶液的连续炭纤维进行缠绕;三、化学气相沉积得到炭纤维表面生长有碳纳米管的缠绕件;四、增密处理得到增密缠绕件;步骤五、高温处理得到高温处理缠绕件;六、脱模得到高强度炭/炭复合材料缠绕成型件;七、表面处理得到高强度炭/炭复合材料。本发明采用浸渍催化剂水溶液的连续炭纤维为原料,结合化学气相沉积工艺,使得缠绕预制件内部沿着孔隙原位生长碳纳米管,在不损伤炭纤维、充分发挥炭纤维强度的同时,起到了连接强化炭纤维/炭纤维束的作用,提高了缠绕预制件层间结合性能以及炭/炭复合材料的强度。

    一种含有α-Al2O3涂层的C/SiC复合材料坩埚

    公开(公告)号:CN114455965B

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202111658891.6

    申请日:2021-12-30

    Abstract: 本发明涉及一种含有α‑Al2O3涂层的C/SiC复合材料坩埚,属于单晶硅拉制炉用热场部件技术领域。本发明所述复合材料坩埚包括C/SiC复合材料坩埚本体以及涂覆在坩埚本体内表面的α‑Al2O3涂层,且C/SiC复合材料坩埚本体中的陶瓷基体为β‑SiC;α‑Al2O3涂层与β‑SiC陶瓷基体具有良好的适配性,结合强度高,在满足坩埚力学性能要求的基础上,一方面大大降低了Si蒸汽对坩埚的侵蚀,而且避免了对复合材料坩埚的机械损伤,提高了坩埚的使用寿命,一方面在单晶硅拉制过程中不会引入杂质成分,保证了拉制单晶硅过程中熔融硅的纯度,满足单晶硅拉制的需求,相比于同时使用石英坩埚和炭/炭复合材料坩埚拉制单晶硅,采用本发明所述复合材料坩埚拉制单晶硅的成本降低。

    一种含有α-Al2O3涂层的炭/炭-碳化硅复合材料坩埚

    公开(公告)号:CN114455963B

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202111658795.1

    申请日:2021-12-30

    Abstract: 本发明涉及一种含有α‑Al2O3涂层的炭/炭‑碳化硅复合材料坩埚,属于单晶硅拉制炉用热场部件技术领域。所述复合材料坩埚包括坩埚本体以及涂覆在坩埚本体内表面的α‑Al2O3涂层,坩埚本体是通过CVI工艺、树脂浸渍炭化工艺以及CVI工艺依次对炭纤维预制体进行热解炭、树脂炭以及碳化硅增密处理获得的体积密度为1.6g/cm3~1.8g/cm3的C/C‑SiC复合材料;其中,炭纤维预制体的体积密度为0.3g/cm3~0.6g/cm3,热解炭增密至1.0g/cm3~1.2g/cm3,树脂炭增密至1.4g/cm3~1.6g/cm3,碳化硅增密至1.6g/cm3~1.8g/cm3。所述复合材料坩埚既具有支撑作用又可保证熔融硅纯度,避免石英坩埚的使用,而且使用寿命显著提高,有效降低单晶硅拉制成本,解决了现有技术中必须同时使用石英坩埚和炭/炭复合材料坩埚拉制单晶硅所带来的问题。

    一种高强度炭/炭复合材料的快速制备方法

    公开(公告)号:CN115959917A

    公开(公告)日:2023-04-14

    申请号:CN202111312759.X

    申请日:2021-11-08

    Abstract: 本发明公开了一种高强度炭/炭复合材料的快速制备方法,该方法包括:一、加工得到耐高温缠绕芯模;二、采用浸渍催化剂水溶液的连续炭纤维进行缠绕;三、化学气相沉积得到炭纤维表面生长有碳纳米管的缠绕件;四、增密处理得到增密缠绕件;步骤五、高温处理得到高温处理缠绕件;六、脱模得到高强度炭/炭复合材料缠绕成型件;七、表面处理得到高强度炭/炭复合材料。本发明采用浸渍催化剂水溶液的连续炭纤维为原料,结合化学气相沉积工艺,使得缠绕预制件内部沿着孔隙原位生长碳纳米管,在不损伤炭纤维、充分发挥炭纤维强度的同时,起到了连接强化炭纤维/炭纤维束的作用,提高了缠绕预制件层间结合性能以及炭/炭复合材料的强度。

    一种纤维缠绕强化石墨发热管结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN111875402B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202010728018.9

    申请日:2020-07-23

    Abstract: 本发明公开了一种纤维缠绕强化石墨发热管结构的制备方法,该方法包括:一、将石墨发热管进行预处理;二、对预处理后的石墨发热管进行连续炭纤维干纱缠绕;三、形成干纱缠绕强化层;四、制备抗氧化涂层,得到纤维缠绕强化石墨发热管结构;本发明还公开了一种采用该方法制备的纤维缠绕强化石墨发热管结构。本发明对预处理后的石墨发热管进行干纱带张力缠绕,然后依次结合CVI和CVD工艺分别进行增密和表面涂层处理,使得纤维缠绕强化石墨发热管具有较好的抗折强度、抗抗拉强度、抗热震性以及抗氧化性,使用寿命得到显著延长,制备周期缩短;本发明的纤维缠绕强化石墨发热管结构简单可靠,满足了各种类型石墨发热管的应用需求。

    一种具有碳化硅/硅涂层的炭/炭保温筒及其制备方法

    公开(公告)号:CN111893419A

    公开(公告)日:2020-11-06

    申请号:CN202010723986.0

    申请日:2020-07-24

    Abstract: 本发明公开了一种具有碳化硅/硅涂层的炭/炭保温筒,包括炭/炭复合材料保温筒以及覆盖在炭/炭复合材料保温筒表面的碳化硅/硅涂层,碳化硅/硅涂层由碳化硅涂层和覆盖在碳化硅涂层上的硅涂层组成;本发明还公开了一种具有碳化硅/硅涂层的炭/炭保温筒的制备方法,该方法将增密后的炭纤维预制体机械加工成炭/炭复合材料保温筒,然后采用等离子喷涂法在其表面喷涂制备碳化硅/硅涂层,得到具有碳化硅/硅涂层的炭/炭保温筒。本发明通过设置碳化硅/硅涂层,有效避免了硅蒸汽的硅化腐蚀;本发明的方法提高了碳化硅/硅涂层与炭/炭保温筒基体的结合强度,降低了碳化硅/硅涂层的孔隙率,大幅度提高了炭/炭保温筒的使用寿命。

    一种纤维缠绕强化石墨发热管结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN111875402A

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN202010728018.9

    申请日:2020-07-23

    Abstract: 本发明公开了一种纤维缠绕强化石墨发热管结构的制备方法,该方法包括:一、将石墨发热管进行预处理;二、对预处理后的石墨发热管进行连续炭纤维干纱缠绕;三、形成干纱缠绕强化层;四、制备抗氧化涂层,得到纤维缠绕强化石墨发热管结构;本发明还公开了一种采用该方法制备的纤维缠绕强化石墨发热管结构。本发明对预处理后的石墨发热管进行干纱带张力缠绕,然后依次结合CVI和CVD工艺分别进行增密和表面涂层处理,使得纤维缠绕强化石墨发热管具有较好的抗折强度、抗抗拉强度、抗热震性以及抗氧化性,使用寿命得到显著延长,制备周期缩短;本发明的纤维缠绕强化石墨发热管结构简单可靠,满足了各种类型石墨发热管的应用需求。

    一种缠绕成型高强高纯炭/炭复合材料回转体的制备方法

    公开(公告)号:CN111875401A

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN202010734429.9

    申请日:2020-07-24

    Abstract: 本发明公开了一种缠绕成型高强高纯炭/炭复合材料回转体的制备方法,该方法包括:一、制备芯模;二、使连续炭纤维干纱在芯模表面缠绕成型得干纱预制件;三、将干纱预制件进行化学气相沉积增密形成沉积件;四、重复干纱缠绕工艺和化学气相沉积增密工艺形成炭/炭增密件;五、炭/炭增密件经高温处理得到高温处理件;六、在脱模后的高温处理件表面制备热解炭或碳化硅涂层得到炭/炭复合材料回转体。本发明采用分次缠绕成型-化学气相渗透增密的方式,缩短了化学气相渗透增密的气体扩散路径,从而避免了沉积体表面密度增长速度大于内部的现象,提升了炭/炭复合材料回转体层间界面结合强度,提高了产品的质量纯度,应用于光伏、半导体等领域。

    一种管内化学气相沉积制备薄膜的方法

    公开(公告)号:CN103484829B

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201310459850.3

    申请日:2013-09-29

    Abstract: 本发明公开了一种管内化学气相沉积制备薄膜的装置,包括反应室,所述反应室上开有供管状工件穿过的进料口和出料口,所述进料口和出料口分别布设在反应室两侧,所述反应室上且位于出料口上方设置有保护气入口,所述反应室上且位于进料口下方设置有保护气出口,所述反应室内部设置有用于对位于反应室内的管状工件进行加热的加热单元。另外,本发明还公开了利用该装置进行管内化学气相沉积制备薄膜的方法。本发明的装置结构简单,成本低,适合各类耐温性较好的管状工件实现管内镀膜,可实现多根管状工件同步镀膜,效率高,适合大规模推广应用,也可实现长管状工件的连续化学沉积。

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