阅读说明：本技术 一种碳碳复合材料模压方法 (A kind of carbon carbon composite mould pressing method ) 是由 武建军 于 2019-08-21 设计创作，主要内容包括：本发明属于复合材料模压技术领域,尤其是一种碳碳复合材料模压方法,针对现有的碳碳复合材料的成型、碳化和石墨化的步骤分开完成,模压的周期长,模压的成本高的问题,现提出如下方案,其包括以下步骤：S1：按10:3:1的比例选取短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉为混合材料,S2：将选取的短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉粉碎、混合,得到混合物,S3：采用捏合机将混合物捏合成胚体,S4：将S3制得的混合物胚体加入到石墨模具中,S5：将石墨模具携带混合物胚体加入到烘箱中进行加热处理。本发明一体化完成碳碳复合材料的成型、碳化和石墨化的步骤,模压的周期短,模压的成本低,值得广泛推广。(The invention belongs to composite material moulded technical fields, especially a kind of carbon carbon composite mould pressing method, for the molding of existing carbon carbon composite, carbonization and graphited step are separately completed, the period of molding is long, the problem at high cost of molding, now propose following scheme, it is the following steps are included: S1: choosing chopped carbon fiber in the ratio of 10:3:1, coal tar asphalt and coke powder are mixing material, S2: by the chopped carbon fiber of selection, coal tar asphalt and coke powder crush, mixing, obtain mixture, S3: mixture is kneaded by idiosome using kneader, S4: mixture idiosome made from S3 is added in graphite jig, S5: graphite jig carrying mixture idiosome is added in baking oven and is heated.Molding, carbonization and the graphited step of carbon carbon composite are completed in integration of the invention, and the period of molding is short, and the cost of molding is low, should be widely promoted.)

一种碳碳复合材料模压方法

技术领域

本发明涉及复合材料模压技术领域，尤其涉及一种碳碳复合材料模压方法。

背景技术

碳/碳复合材料，是指以是以炭纤维(或石墨)及其织物为增强材料,以碳(或石墨)为基体,通过加工处理和碳化处理制成的全碳质复合材料。它源于1958年，美国Chance-Vought公司由于实验室事故，在炭纤维树脂基复合材料固化时超过温度，树脂炭化形成炭/炭复合材料。

现有的模压碳碳复合材料多数采用热压法，碳碳复合材料的成型、碳化和石墨化的步骤分开完成，模压的周期长，模压的成本高，所以我们提出了一种碳碳复合材料模压方法，用以解决上述提出的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中硅锰制备过程中，在炉内制备完成后，由于炉眼不及时关闭，炉内的余温流失的过块，保温效果不佳，提高下次制备硅锰的电力损耗，热量的利用率低的缺点，而提出的一种碳碳复合材料模压方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种碳碳复合材料模压方法，包括以下步骤：

S1：按10:3:1的比例选取短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉为混合材料；

S2：将选取的短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉粉碎、混合，得到混合物；

S3：采用捏合机将混合物捏合成胚体；

S4：将S3制得的混合物胚体加入到石墨模具中；

S5：将石墨模具携带混合物胚体加入到烘箱中进行加热处理；

S6：采用红外检测仪检测混合物胚体随温度增高的热性能变化状况；

S7：将混合物胚体的热性能变化情况制成进行汇总；

S8：将加热过后的混合物胚体采用液压机进行压铸成型，值得碳碳复合材料；

S9：将热压成型的碳碳复合材料进行性能检测，检测合格后，包装出厂。

优选的，所述S1中，短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉分别为制作碳碳复合材料的制作原料、粘结剂和填充物，混合得到的碳碳复合材料的混合物粘性强，强度高。

优选的，所述S2中，将短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉采用粉碎机进行粉碎，得到短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉的碎末，将三者的碎末加入到搅拌罐内进行搅拌20min，得到混合物。

优选的，所述S3中，选取NHZ-0.5-3000升等微型捏合机，捏合机主要是由混捏部分、机座部分、液压系统、传动系统和电控系统等五大部分组成，将上述得到的混合物捏合成需要的碳碳复合材料胚体。

优选的，所述S4中，石墨模具为自制模具，可以根据实际生产需求进行制作，碳碳符合材料胚体的形状和大小和自制磨具的内部是相匹配的，为了给碳碳符合材料提供保护。

优选的，所述S5中，烘箱能够达到的温度范围为0摄氏度至2600摄氏度，烘箱将石墨模具加热至2000摄氏度至2500摄氏度。

优选的，所述S6中，红外测试仪是一种非接触式测温仪器，它包括光学系统、电子线路,再将信息进行调制、线性化处理后达到指示、显示及控制的目的，将混合物胚体随温度增高的热性能变化进行线性记录，可以直观的得到在哪个温度区间内的延伸性更好，可以为日后的温度控制提供指导，超高温加热8-10天。

优选的，所述S7中，将线性数据进行汇总，作为生产的指导书。

优选的，所述S8中，液压机采用的为500吨塑料液压机，在混合物胚体超高温的情况下进行压铸，此时，混合物胚体的延展性更好，塑性难度低。

优选的，所述S9中，将制得的碳碳复合材料进行热性能和强度性能的检测，检测合格好，采用包装盒进行包装，送入出厂库中进行存储。

本发明中，将选取的短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉采用粉碎机进行粉碎，得到短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉的碎末，将三者的碎末加入到搅拌罐内进行搅拌20min，得到混合物，将得到的混合物加入到NHZ-0.5-3000升等微型捏合机进行捏合作业，利用捏合机的捏部分、机座部分、液压系统、传动系统和电控系统得到碳碳复合材料胚体，得到的碳碳符合材料胚体加入到自制的石墨模具内，碳碳符合材料胚体的形状和大小和自制磨具的内部是相匹配的，将自制模具和混合物胚体加入到烘箱内，将烘箱内的温度呈梯度加热至2000-2500内，在自制模具上设置能够承受超高温的红外测试仪，目的是为了能实时观测混合物胚体的热性能随温度变化的状况，为日后的生产提供基础，启动500吨塑料液压机，在混合物胚体超高温的情况下进行压铸，此时，混合物胚体的延展性更好，塑性难度低。

本发明在混合物胚体超高温的情况下一体化完成碳碳复合材料的成型、碳化和石墨化的步骤，模压的周期短，模压的成本低，值得广泛推广。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种碳碳复合材料模压方法，包括以下步骤：

S1：按10:3:1的比例选取短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉为混合材料；

S2：将选取的短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉粉碎、混合，得到混合物；

S3：采用捏合机将混合物捏合成胚体；

S4：将S3制得的混合物胚体加入到石墨模具中；

S5：将石墨模具携带混合物胚体加入到烘箱中进行加热处理；

S6：采用红外检测仪检测混合物胚体随温度增高的热性能变化状况；

S7：将混合物胚体的热性能变化情况制成进行汇总；

S8：将加热过后的混合物胚体采用液压机进行压铸成型，值得碳碳复合材料；

S9：将热压成型的碳碳复合材料进行性能检测，检测合格后，包装出厂。

本实施例中，S1中，短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉分别为制作碳碳复合材料的制作原料、粘结剂和填充物，混合得到的碳碳复合材料的混合物粘性强，强度高，S2中，将短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉采用粉碎机进行粉碎，得到短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉的碎末，将三者的碎末加入到搅拌罐内进行搅拌20min，得到混合物，S3中，选取NHZ-0.5-3000升等微型捏合机，捏合机主要是由混捏部分、机座部分、液压系统、传动系统和电控系统等五大部分组成，将上述得到的混合物捏合成需要的碳碳复合材料胚体，S4中，石墨模具为自制模具，可以根据实际生产需求进行制作，碳碳符合材料胚体的形状和大小和自制磨具的内部是相匹配的，为了给碳碳符合材料提供保护，S5中，烘箱能够达到的温度范围为0摄氏度至2600摄氏度，烘箱将石墨模具加热至2000摄氏度至2500摄氏度，S6中，红外测试仪是一种非接触式测温仪器，它包括光学系统、电子线路,再将信息进行调制、线性化处理后达到指示、显示及控制的目的，将混合物胚体随温度增高的热性能变化进行线性记录，可以直观的得到在哪个温度区间内的延伸性更好，可以为日后的温度控制提供指导，超高温加热8-10天，S7中，S7中，将线性数据进行汇总，作为生产的指导书，S8中，液压机采用的为500吨塑料液压机，在混合物胚体超高温的情况下进行压铸，此时，混合物胚体的延展性更好，塑性难度低，S9中，将制得的碳碳复合材料进行热性能和强度性能的检测，检测合格好，采用包装盒进行包装，送入出厂库中进行存储。

本实施例中，模压过程中局部正应力过大，在高温状况下，碳纤维发生塑性形变，延展性高，随着温度的降低，碳纤维的塑性形变便固定了下来。

本实施例中，烘箱的工作方式为，空气循环系统采用双电机水平循环送风方式，风循环均匀高效。风源由循环送风电机（采用无触点开关）带动风轮经由电热器，而将热风送出，再经由风道至烘箱内室，再将使用后的空气吸入风道成为风源再度循环，加热使用。确保室内温度均匀性。当因开关门动作引起温度值发生摆动时，送风循环系统迅速恢复操作状态，直至达到设定温度值。

本实施例中，将选取的短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉采用粉碎机进行粉碎，得到短切碳纤维、煤焦油沥青和焦粉的碎末，将三者的碎末加入到搅拌罐内进行搅拌20min，得到混合物，将得到的混合物加入到NHZ-0.5-3000升等微型捏合机进行捏合作业，利用捏合机的捏部分、机座部分、液压系统、传动系统和电控系统得到碳碳复合材料胚体，得到的碳碳符合材料胚体加入到自制的石墨模具内，碳碳符合材料胚体的形状和大小和自制磨具的内部是相匹配的，将自制模具和混合物胚体加入到烘箱内，将烘箱内的温度呈梯度加热至2000-2500内，在自制模具上设置能够承受超高温的红外测试仪，目的是为了能实时观测混合物胚体的热性能随温度变化的状况，为日后的生产提供基础，启动500吨塑料液压机，在混合物胚体超高温的情况下进行压铸，此时，混合物胚体的延展性更好，塑性难度低。

本实施例中，对本实施中的碳碳符合材料的模压方法和以往的碳碳符合材料的模压方法进行对比，本实施例的模压成本较以往的模压成本至少缩减了2.3%-3.6%。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。