一种碳纤维预制体及其制备方法和碳纤维预制体的致密化方法与流程

技术特征：
1.一种碳纤维预制体的制备方法，包括以下步骤：提供碳纤维布，所述碳纤维布由碳纤维束经第一编织得到；在所述碳纤维布中碳纤维束的表面制备金属层，得到第一改性碳纤维布；形成所述金属层的金属为过渡金属；将所述第一改性碳纤维布于碳纳米材料的分散液中进行浸泡处理，得到第二改性碳纤维布；将所述第二改性碳纤维布进行第二编织，得到碳纤维预制体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属包括银、铁、镍和铜中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属层的厚度为0.2～1.0μm。4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，在碳纤维束的表面制备所述金属层的方法包括化学镀。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米材料包括石墨烯、碳纳米线和碳纳米管中的至少一种。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米材料的分散液的浓度为8～12mg/ml。7.根据权利要求1、5或6所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡处理的温度为15～45℃，时间为30～90min。8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备得到的碳纤维预制体，由碳纤维布编织而成，所述碳纤维布中碳纤维束的表面包裹有金属层，包裹有所述金属层的碳纤维束之间沉积有碳纳米材料。9.根据权利要求8所述的碳纤维预制体，其特征在于，所述碳纤维预制体中碳纳米材料的含量为5～35wt％，所述碳纤维预制体中孔隙的孔径≤100μm。10.权利要求8或9所述碳纤维预制体的致密化方法，包括以下步骤：采用化学气相渗透法对碳纤维预制体进行致密化；其中，所述致密化的条件包括：温度为900～1100℃，压力为1～30kpa，ch4的流量为1～10m3/h，时间为80～200h。

技术总结
本发明提供了一种碳纤维预制体及其制备方法和碳纤维预制体的致密化方法，属于复合材料制备技术领域。本发明通过在碳纤维束的表面制备金属层(由过渡金属形成)，过渡金属与碳纳米材料之间存在吸附作用，更有利于碳纳米材料的沉积；之后通过在碳纳米材料的分散液中进行浸泡处理，能够将碳纳米材料沉积于包裹有金属层的碳纤维束之间，使碳纤维预制体中碳纤维束之间的结点处的大孔隙被分成若干个微孔隙，且增加了碳纤维预制体的比表面积，利用该碳纤维预制体基于CVI法制备碳基复合材料或陶瓷基复合材料时，由于毛细管聚集现象，更有利于实现快速致密化，能够缩短制备碳基复合材料或陶瓷基复合材料的工艺周期，降低生产成本，且产品性能优异。性能优异。性能优异。


技术研发人员：李爱军 贾林涛 宋有贺 王梦千 张丹
受保护的技术使用者：上海大学
技术研发日：2021.06.15
技术公布日：2021/10/8