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2021-01-30 21:01:01|
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本发明涉及复合材料制备的技术领域，特别是涉及一种碳/碳复合材料及其制备方法与应用。
背景技术：
近年来，碳/碳复合材料(c/c)逐渐成为人们研究的热点。碳/碳复合材料兼具热膨胀系数低、密度低、耐烧蚀、耐腐蚀、摩擦性好、导热导电性能好、强度高及模量高等优点，被广泛应用于航空、航天及民用工业领域。然而，碳/碳复合材料在高于370℃的有氧条件下会出现氧化失重，导致材料力学性能大幅下降，严重制约了碳/碳复合材料的应用。
二硅化钼具有高熔点、低密度、良好的导热性和导电性、优异的高温抗氧化性、高弹性模量、低热膨胀系数、耐化学腐蚀和良好的抗热震性等优点，被广泛应用于制备高温发热体元件材料和高温抗氧化材料，也是极具发展潜力的高温结构材料和耐磨材料。基于此，技术人员尝试通过制备碳化硅、硅化钼和碳/碳材料的三元复合材料，以克服碳/碳复合材料中存在的耐高温氧化性能不佳的缺陷。
目前技术中通常采用热压工艺碳、碳化硅与硅化钼结合一起，或直接采用物理渗透法将硅化钼粉末或硅化钼浆料渗入碳/碳坯体中制备碳化硅、硅化钼和碳/碳材料的三元复合材料；然而，这些制备方法制得的三元复合材料的内外层成分存在较大的差异，且c/c与硅化钼之间的热膨胀系数差异大，使二者难以实现热匹配，导致三元复合材料内部的热膨胀系数差异大，受热时容易产生应力，反而导致其耐高温性能和力学性能均下降，且该方法无法制备厚度大的材料。
因此，研发能制得耐高温氧化性且力学性能好的三元复合材料的制备方法具有重要意义。
技术实现要素：
基于此，本发明提供了一种耐高温氧化且力学性能好的碳/碳复合材料及其制备方法与应用。
本发明的技术方案如下。
本发明的一方面提供了一种碳/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将碳纤维预制体采用化学气相沉积法依次进行碳沉积和碳化硅沉积，得到含碳化硅的碳/碳复合粗坯；
将所述碳/碳复合粗坯置于钼源溶液中浸渍，烘烤，再置于还原性氛围中进行还原反应，得到含有钼单质的碳/碳复合前驱体；及
将所述碳/碳复合前驱体进行熔融渗硅处理，得到含有碳化硅和硅化钼的碳/碳复合材料。
在其中一些实施例中，所述熔融渗硅的温度为1600℃～1800℃，压力为100pa～1000pa。
在其中一些实施例中，所述烘烤的条件为：于200℃～300℃下烘烤1h～5h。
在其中一些实施例中，所述还原反应的温度为900℃～1000℃。
在其中一些实施例中，所述钼源溶液中的钼源选自钼酸铵和偏钼酸铵中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述碳沉积的步骤的工艺参数如下：沉积温度为1000℃～1150℃，沉积压力为1.5kpa～3kpa，沉积时间为80h～120h，沉积气体为天然气；所述沉积气体的流量为3m3/h～5m3/h。
在其中一些实施例中，所述碳化硅沉积的步骤的工艺参数如下：采用ch3sicl3作为硅源，采用氢气为稀释气，采用氩气为载气；沉积温度为900℃～1000℃，沉积压力为0.5kpa～1kpa，沉积时间为30h～50h。
在其中一些实施例中，将所述碳/碳复合前驱体替代所述碳/碳复合粗坯，重复进行所述浸渍步骤和所述还原反应步骤2～3次，以制得密度为1.9g/cm3～2.2g/cm3的含有钼单质的碳/碳复合前驱体。
在其中一些实施例中，所述碳纤维预制体采用碳纤维布和碳纤维网胎通过交替针刺成型制得，所述碳纤维预制体的密度为0.4g/cm3～0.5g/cm3。
在其中一些实施例中，在将所述碳纤维预制体进行碳沉积的步骤之后且在进行所述碳化硅沉积的步骤之前，得到密度为0.9g/cm3～1.1g/cm3的增密的碳/碳复合坯体。
本发明的另一方面提供一种碳/碳复合材料，采用上述任一种制备方法制得。
本发明还提供上述碳/碳复合材料在制备热场材料中的应用。
有益效果
本发明的碳/碳复合材料的制备方法中，首先将碳纤维预制体采用化学气相沉积法依次进行碳沉积和碳化硅沉积，得到含碳化硅的碳/碳复合粗坯；其中碳沉积步骤对碳纤维预制体进行增密得到均匀的增密的碳/碳复合坯体，再通过化学气相沉积法进行碳化硅沉积，得到均匀的碳化硅层；然后将碳/碳复合粗坯置于钼源溶液中浸渍，烘烤后在粗坯上形成均匀的氧化钼层，再通过还原反应还原氧化钼得到钼单质，从而在前驱体上形成均匀的钼单质层，得到含有钼单质的碳/碳复合前驱体；最后通过熔融渗硅处理，得到碳/碳相、碳化硅相及硅化钼相三者有机均匀结合的碳/碳复合材料，使制得的碳/碳复合材料内部的成分均一稳定，内外层成分差异小，使碳/碳复合材料内部的热膨胀系数差异小，从而解决了c/c与硅化钼之间难以实现热匹配的问题，使制得的碳/碳复合材料材的耐高温氧化性能得到有效提升的同时还具备优异的力学性能。
进一步地，碳/碳复合材料的制备方法对制得的碳/碳复合材料的形状及尺寸大小没有限制，可调整浸渍及还原步骤的重复操作的次数，以得到不同尺寸的碳/碳复合材料，如通过多次重复浸渍及还原步骤的操作，可得到厚度大的碳/碳复合材料。
本发明还提供采用上述制备方法制得的碳/碳复合材料，该碳/碳复合材料内部的成分均一稳定，内外层成分差异小，碳/碳复合材料内部的热膨胀系数差异小，解决了c/c与硅化钼之间难以实现热匹配的问题，该碳/碳复合材料具有优异的耐高温氧化的同时还具备良好的力学性能。
进一步地，上述碳/碳复合材料应用于制备热场材料时，能提高热场材料的耐高温氧化性能，同时还能改善热场材料的力学性能。因上述碳/碳复合材料的耐高温氧化性能优异，采用其制备的热场材料能在有氧环境下使用。
附图说明
图1为实施例1中制得的碳/碳复合粗坯的电镜图；
图2为实施例1中制得的碳/碳复合材料的电镜图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
传统的碳/碳/碳化硅-硅化钼三元复合材料的制备方法常采用热压工艺将碳、碳化硅与硅化钼结合一起，或直接采用物理渗透法将硅化钼粉末或硅化钼浆料渗入碳/碳坯体中制备碳化硅、硅化钼和碳/碳复合材料的三元复合材料。然而，这些制备方法制得三元复合材料的内外层成分存在梯度差较大的差异，且c/c与硅化钼之间的热膨胀系数差异大，使二者难以实现热匹配，导致三元复合材料内部的热膨胀系数差异大，受热时容易产生应力，反而导致其耐高温性能和力学性能均下降，且该方法无法制备厚度大的材料，且该方法无法制备厚度大的材料。
例如，一种技术采用热压工艺将少量的碳粉和部分碳化硅粉粒与硅化钼粉粒结合一起，该方法制得的三元复合材料的韧性较低；另一种方法采用碳化硅粉体和二硅化钼粉体分散于异丙醇中，再加入碘后搅拌均匀得悬浮液，然后将碳纤维立体织物采用水热渗透葡萄糖的方式提升密度c/c试样，然后将c/c试样置于悬浮液中进行电泳沉积，该方法制备过程复杂，制得的复合材料中c/c层与mosi2层之间膨胀系数差异大，受热时容易产生应力导致其力学性能下降，且存在只能制备薄的部件的局限性。
本发明的技术人员在基于自身多年的科研经验的基础上，经过大量实验后，创造性地提出本发明中能制得耐高温且力学性能好的碳/碳复合材料的制备方法，且该制备方法对产品的结构及尺寸没有局限性，能制备结构复杂或厚度大的碳/碳复合材料。
本发明一实施方式提供了一种碳/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤s10～s30。
步骤s10、将碳纤维预制体采用化学气相沉积法依次进行碳沉积和碳化硅沉积，得到含碳化硅的碳/碳复合粗坯。
首先采用化学气相沉积法对碳纤维预制体依次进行碳沉积和碳化硅沉积，得到粗坯；其中碳沉积步骤对碳纤维预制体进行增密得到均匀增密的碳/碳复合坯体，再通过化学气相沉积法进行碳化硅沉积，得到均匀的碳化硅层。
在其中一些实施例中，步骤s10中所用的碳纤维预制体采用碳纤维布和碳纤维网胎通过交替针刺成型制得；进一步地，碳纤维预制体的密度为0.4g/cm3～0.5g/cm3。
采用碳纤维布和碳纤维网胎通过交替针刺成型制得的碳纤维预制体具有三维结构，力学性能优良。具体地，上述碳纤维布为碳纤维交织布。
在其中一些实施例中，步骤s10中采用化学气相沉积法进行碳沉积的步骤的工艺参数如下：沉积温度为1000℃～1150℃，沉积压力为1.5kpa～3kpa，沉积时间为80h～120h，沉积气体为天然气；所述沉积气体的流量为3m3/h～5m3/h。
进一步地，步骤s10中，在将所上述碳纤维预制体进行碳沉积的步骤之后且在进行上述碳化硅沉积的步骤之前，得到密度为0.9g/cm3～1.1g/cm3的增密的碳/碳复合坯体。
可理解，步骤s10中，在采用化学气相沉积法对碳纤维预制体进行碳沉积，得到增密的碳/碳复合坯体后，继续采用化学气相沉积法对增密的碳/碳复合坯体进行碳化硅沉积，得到含碳化硅的碳/碳复合粗坯。
在其中一些实施例中，步骤s10中采用化学气相沉积法进行碳化硅沉积的步骤的工艺参数如下：采用ch3sicl3作为硅源，采用氢气为稀释气，采用氩气为载气；沉积温度为900℃～1000℃，沉积压力为0.5kpa～1kpa；沉积时间为30h～50h。
在步骤s10中以ch3sicl3作为硅源进行化学气相沉积法，其中，ch3sicl3中碳原子数与硅原子数之比为1:1，在沉积过程中只生成碳化硅及氯化氢气体，使制得的碳化硅层含杂质量少，从而进一步优化碳化硅层的品质，得到组分均匀稳定的碳化硅层。发生的反应如下所示：
ch3sicl3→sic↓+3hcl↑
进一步地，含碳化硅的碳/碳复合粗坯的密度为1.25g/cm3～1.4g/cm3。
步骤s20、将步骤s10获得的含碳化硅的碳/碳复合粗坯置于钼源溶液中浸渍，烘烤，再置于还原性氛围中进行还原反应，得到含有钼单质的碳/碳复合前驱体。
在其中一些实施例中，步骤s20中浸渍时间为1h～2h；进一步地，步骤s20中，浸渍步骤还包括在浸渍完毕后进行烘烤的步骤；进一步地，烘烤温度为200℃～300℃，烘烤时间为1h～5h。
将粗坯置于钼酸盐溶液中进行浸渍，烘烤后在粗坯上形成均匀的氧化钼层，再通过还原反应还原氧化钼得到钼单质，从而在前驱体上形成均匀的钼单质层。
在其中一些实施例中，步骤s20采用的钼源溶液中的钼源选自不含其他金属阳离子钼酸盐，如此可不引入其他金属离子，避免其他金属离子对碳/碳复合材料的性能产生不良影响。具体地，步骤s20采用的钼源选自钼酸铵和偏钼酸铵中的至少一种；优选为水溶性良好的偏钼酸铵。
在其中一些实施例中，步骤s20采用的钼源溶液为钼源的水溶液，进一步地，钼源溶液中钼源和水的重量比为1:(1～3)；具体地，钼源和水的重量比为1:1。
在其中一些实施例中，上述还原反应的温度为900℃～1000℃，时间为2h～5h。进一步地，上述还原反应在氢气氛围中进行。
在其中一些实施例中，重复进行上述步骤s20中的浸渍步骤和还原反应步骤2～3次，以制得密度为1.9g/cm3～2.2g/cm3的前驱体。
可理解，可根据实际应用的需要调整重复的次数，以得到不同密度的前驱体。
步骤s30、将步骤s20获得的前驱体进行熔融渗硅处理，得到碳/碳复合材料。
通过熔融渗硅处理，前驱体中的硅能均匀渗透进c/c层和钼单质层，从而得到碳/碳相、碳化硅相及硅化钼相三者有机均匀结合的碳/碳复合材料，使制得的碳/碳复合材料致密且内部的成分均一稳定，内外层成分的差异小，碳/碳复合材料内部的热膨胀系数差异小，从而解决了c/c与硅化钼之间难以实现热匹配的问题，使制得的碳/碳复合材料材的耐高温氧化性能得到有效提升的同时还具备优异的力学性能
在其中一些实施例中，步骤s30中熔融渗硅处理的温度为1400℃～900℃，压力为100pa～1000pa，时间为2h～4h。优选地，熔融渗硅处理的温度为1600℃～1800℃。
进一步地，步骤s30中还包括在熔融渗硅步骤后进行冷却的步骤；进一步地，步骤s30中获得的碳/碳复合材料的密度为2.9g/cm3～3.2g/cm3。
上述碳/碳复合材料的制备方法中，首先将碳纤维预制体采用化学气相沉积法依次进行碳沉积和碳化硅沉积，得到含碳化硅的碳/碳复合粗坯；其中碳沉积步骤对碳纤维预制体进行增密得到均匀的增密的碳/碳复合坯体，再通过化学气相沉积法进行碳化硅沉积，得到均匀的碳化硅层；然后将碳/碳复合粗坯置于钼源溶液中浸渍，烘烤后在粗坯上形成均匀的氧化钼层，再通过还原反应还原氧化钼得到钼单质，从而在前驱体上形成均匀的钼单质层，得到含有钼单质的碳/碳复合前驱体；最后通过熔融渗硅处理，得到碳/碳相、碳化硅相及硅化钼相三者有机均匀结合的碳/碳复合材料，使制得的碳/碳复合材料内部的成分均一稳定，内外层成分差异小，使碳/碳复合材料内部的热膨胀系数差异小，从而解决了c/c与硅化钼之间难以实现热匹配的问题，使制得的碳/碳复合材料材的耐高温氧化性能得到有效提升的同时还具备优异的力学性能。
进一步地，碳/碳复合材料的制备方法对制得的碳/碳复合材料的形状及尺寸大小没有限制，可调整浸渍及还原步骤的重复操作的次数，以得到不同尺寸的碳/碳复合材料，如通过多次重复浸渍及还原步骤的操作，可得到厚度大的碳/碳复合材料。
本发明一实施方式还提供了一种碳/碳复合材料，采用上述任一种制备方法制得。
通过上述制备方法制得的碳/碳复合材料致密且内部的成分均一稳定，内外层成分的差异小，材料内部的热膨胀系数差异小，从而解决了c/c与硅化钼之间难以实现热匹配的问题，该碳/碳复合材料耐高温氧化的同时还具备优异的力学性能。该碳/碳复合材料开气孔率为1％～2％，高温1600℃下氧化100h失重率仅为0.12％～0.5％，抗弯强度为能达到300mpa～350mpa，抗剪切强度能达到20mpa～25mpa。
进一步地，本发明一实施方式还提供上述碳/碳复合材料在制备热场材料中的应用。
上述热场材料包括但不限于：多晶硅炉和单晶硅炉中的加热器。
上述碳/碳复合材料的耐高温氧化性能优异，采用其制备的热场材料能在有氧环境下使用。
具体实施例
这里按照本发明的碳/碳复合材料及其制备方法与应用举例，但本发明并不局限于下述实施例。
实施例1
1)、将t700碳纤维交织布和碳纤维网胎通过交替叠层针刺成型，制备成碳纤维预制体，碳纤维预制体的密度为0.45g/cm3。
2)、将步骤1)获得的碳纤维预制体放入化学气相沉积炉内，设置沉积温度为1100℃，以天然气为碳源，天然气流量为3m3/h，炉压为1500pa，保温沉积100h，得到密度为1.0g/cm3的增密的碳/碳复合坯体。
3)、将步骤2)获得的增密的碳/碳复合坯体放入碳化硅沉积炉中，进行碳化硅沉积处理，以三氯甲基硅烷作为硅源，沉积温度为900℃，沉积压力为1000pa，保温沉积30h，得到密度为1.3g/cm3的含碳化硅的碳/碳复合粗坯。
4)、将步骤3)获得的碳/碳复合粗坯置于浸渍罐中，采用真空抽取的方式将偏钨酸钼水溶液抽入浸渍罐中，将粗坯浸没，浸渍1h后取出放入烤箱中，250℃下烘烤3h，得到浸渍坯体；偏钨酸钼水溶液中偏钨酸钼和水的重量比为1:1。然后将浸渍坯体放入氢还原炉中，于1000℃下进行还原反应，还原时间为2h，重复上述浸渍和还原反应步骤3次，得到含有钼单质的碳/碳前驱体，密度为2.15g/cm3。
5)、将步骤4)获得的前驱体放入高温炉中进行熔渗处理，熔渗温度为1700℃，熔渗压力100pa，保温熔渗4h，得到碳/碳复合材料，密度为3.2g/cm3。
6)、对步骤5)制备的碳/碳复合材料的开气孔率、1600℃氧化100h后的失重率、抗弯强度及抗剪切强度进行测试。具体测试结果如表1所示。
7)对步骤3)获得的含碳化硅的碳/碳复合粗坯和步骤5)制备的碳/碳复合材料置于电镜下，对其形貌进行观测。其中，含碳化硅的碳/碳复合粗坯的电镜图如附图1所示，碳/碳复合材料的电镜图如附图2所示。
实施例2
1)、将t700碳纤维交织布和碳纤维网胎通过交替叠层针刺成型，制备成碳纤维预制体，碳纤维预制体的密度为0.4g/cm3。
2)、将步骤1)获得的碳纤维预制体放入化学气相沉积炉内，设置沉积温度为1000℃，以天然气为碳源，天然气流量为3m3/h，炉压为1500pa，保温沉积100h，得到密度为0.9g/cm3的增密的碳/碳复合坯体。
3)、将步骤2)获得的增密的碳/碳复合坯体放入碳化硅沉积炉中，进行碳化硅沉积处理，以三氯甲基硅烷作为硅源，沉积温度为1000℃，沉积压力为500pa，保温沉积50h，得到密度为1.25g/cm3的含碳化硅的碳/碳复合粗坯。
4)、将步骤3)获得的含碳化硅的碳/碳复合粗坯置于浸渍罐中，采用真空抽取的方式将偏钨酸钼水溶液抽入浸渍罐中，将粗坯浸没，浸渍1h后取出放入烤箱中，250℃下烘烤3h，得到浸渍坯体；偏钨酸钼水溶液中偏钨酸钼和水的重量比为1:1。然后将浸渍坯体放入氢还原炉中，于900℃下进行还原反应,还原时间为5h，重复上述浸渍和还原反应步骤3次，得到含有钼单质的碳/碳前驱体，密度为2.0g/cm3。
5)、将步骤4)获得的前驱体放入高温炉中进行熔渗处理，熔渗温度为1700℃，熔渗压力100pa，保温熔渗4h，得到碳/碳复合材料，密度为2.9g/cm3。
6)、对步骤5)制备的碳/碳复合材料的开气孔率、1600℃氧化100h后的失重率、抗弯强度及抗剪切强度进行测试。具体测试结果如表1所示。
实施例3
1)、将t700碳纤维交织布和碳纤维网胎通过交替叠层针刺成型，制备成碳纤维预制体，碳纤维预制体的密度为0.5g/cm3。
2)、将步骤1)获得的碳纤维预制体放入化学气相沉积炉内，设置沉积温度为1100℃，以天然气为碳源，天然气流量为3m3/h，炉压为2000pa，保温沉积100h，得到密度为1.1g/cm3的增密的碳/碳复合坯体。
3)、将步骤2)获得的增密的碳/碳复合坯体放入碳化硅沉积炉中，进行碳化硅沉积处理，以三氯甲基硅烷作为硅源，沉积温度为1000℃，沉积压力为800pa，保温沉积50h，得到密度为1.38g/cm3的含碳化硅的碳/碳复合粗坯。
4)、将步骤3)获得的含碳化硅的碳/碳复合粗坯置于浸渍罐中，采用真空抽取的方式将偏钨酸钼水溶液抽入浸渍罐中，将粗坯浸没，浸渍2h后取出放入烤箱中，250℃下烘烤3h，得到浸渍坯体；偏钨酸钼水溶液中偏钨酸钼和水的重量比为1:1。然后将浸渍坯体放入氢还原炉中，于1000℃下进行还原反应，还原4h，重复上述浸渍和还原反应步骤3次，得到含有钼单质的碳/碳前驱体，密度为2.2g/cm3。
5)、将步骤4)获得的前驱体放入高温炉中进行熔渗处理，熔渗温度为1600℃，熔渗压力500pa，保温熔渗4h，得到碳/碳复合材料，密度为3.15g/cm3。
6)、对步骤5)制备的碳/碳复合材料的开气孔率、1600℃氧化100h后的失重率、抗弯强度及抗剪切强度进行测试。具体测试结果如表1所示。
实施例4
将t700碳纤维交织布和碳纤维网胎通过交替叠层针刺成型，制备成碳纤维预制体，碳纤维预制体的密度为0.45g/cm3。
2)、将步骤1)获得的碳纤维预制体放入化学气相沉积炉内，设置沉积温度为1100℃，以天然气为碳源，天然气流量为3m3/h，炉压为1500pa，保温沉积100h，得到密度为1.0g/cm3的增密的碳/碳复合坯体。
3)、将步骤2)获得的增密的碳/碳复合坯体放入碳化硅沉积炉中，进行碳化硅沉积处理，以三氯甲基硅烷作为硅源，沉积温度为900℃，沉积压力为1000pa，保温沉积30h，得到密度为1.3g/cm3的含碳化硅的碳/碳复合粗坯。
4)、将步骤3)获得的含碳化硅的碳/碳复合粗坯置于浸渍罐中，采用真空抽取的方式将偏钨酸钼水溶液抽入浸渍罐中，将粗坯浸没，浸渍1h后取出放入烤箱中，250℃下烘烤3h，得到浸渍坯体；偏钨酸钼水溶液中偏钨酸钼和水的重量比为1:1。然后将浸渍坯体放入氢还原炉中，于1000℃下进行还原反应，还原2h，重复上述浸渍和还原反应步骤3次，得到含有钼单质的碳/碳前驱体，密度为2.15g/cm3。
5)、将步骤4)获得的前驱体放入高温炉中进行熔渗处理，熔渗温度为1850℃，熔渗压力100pa，保温熔渗4h，得到碳/碳复合材料，密度为3.1g/cm3。
6)、对步骤5)制备的碳/碳复合材料的开气孔率、1600℃氧化100h后的失重率、抗弯强度及抗剪切强度进行测试。具体测试结果如表1所示。
实施例5
将t700碳纤维交织布和碳纤维网胎通过交替叠层针刺成型，制备成碳纤维预制体，碳纤维预制体的密度为0.45g/cm3。
2)、将步骤1)获得的碳纤维预制体放入化学气相沉积炉内，设置沉积温度为1100℃，以天然气为碳源，天然气流量为3m3/h，炉压为1500pa，保温沉积100h，得到密度为1.0g/cm3的增密的碳/碳复合坯体。
3)、将步骤2)获得的增密的碳/碳复合坯体放入碳化硅沉积炉中，进行碳化硅沉积处理，以三氯甲基硅烷作为硅源，沉积温度为900℃，沉积压力为1000pa，保温沉积30h，得到密度为1.3g/cm3的含碳化硅的碳/碳复合粗坯。
4)、将步骤3)获得的含碳化硅的碳/碳复合粗坯置于浸渍罐中，采用真空抽取的方式将偏钨酸钼水溶液抽入浸渍罐中，将粗坯浸没，浸渍1h后取出放入烤箱中，250℃下烘烤3h，得到浸渍坯体；偏钨酸钼水溶液中偏钨酸钼和水的重量比为1:1。然后将浸渍坯体放入氢还原炉中，于1000℃下进行还原反应，还原2h，重复上述浸渍和还原反应步骤3次，得到含有钼单质的碳/碳前驱体，密度为2.15g/cm3。
5)、将步骤4)获得的前驱体放入高温炉中进行熔渗处理，熔渗温度为1550℃，熔渗压力100pa，保温熔渗4h，得到碳/碳复合材料，密度为3.12g/cm3。
6)、对步骤5)制备的碳/碳复合材料的开气孔率、1600℃氧化100h后的失重率、抗弯强度及抗剪切强度进行测试。具体测试结果如表1所示。
对比例1
1)、将t700碳纤维交织布和碳纤维网胎通过交替叠层针刺成型，制备成碳纤维预制体，碳纤维预制体的密度为0.45g/cm3。
2)、将步骤1)获得的碳纤维预制体放入化学气相沉积炉内，设置沉积温度为1100℃，以天然气为碳源，天然气流量为3m3/h，炉压为1500pa，保温沉积100h，得到密度为1.0g/cm3的增密坯体。
3)、将步骤2)获得的增密坯体置于浸渍罐中，采用真空抽取的方式将偏钨酸钼水溶液抽入浸渍罐中，将粗坯浸没，浸渍1h后取出放入烤箱中，250℃下烘烤3h，得到浸渍坯体；偏钨酸钼水溶液中偏钨酸钼和水的重量比为1:1。
然后将浸渍坯体放入氢还原炉中，于1000℃下进行还原反应，还原2h，重复上述浸渍和还原反应步骤3次，得到粗坯，密度为2.0g/cm3。
4)、将步骤3)获得的粗坯放入碳化硅沉积炉中，进行碳化硅沉积处理，以三氯甲基硅烷作为硅源，沉积温度为900℃，沉积压力为1000pa，保温沉积30h，得到密度为2.3g/cm3的前驱体。
5)、将步骤4)获得的前驱体放入高温炉中进行熔渗处理，熔渗温度为1700℃，熔渗压力100pa，保温熔渗4h，得到碳/碳复合材料，密度为3.0g/cm3。
6)、对步骤5)制备的碳/碳复合材料的开气孔率、1600℃氧化100h后的失重率、抗弯强度及抗剪切强度进行测试。具体测试结果如表1所示。
在对比例1的制备过程中，不会产生钼单质，只会形成碳化钼，在后续的熔渗硅形成硅化钼，且沉积sic也阻止了熔渗后其硅与碳或者钼的反应。
对比例1的制备过程中不会产生钼单质，只会形成碳化钼，在后续的熔渗步骤中，无法渗硅形成硅化钼，且碳化硅沉积得到的sic涂层也阻止了熔渗后的硅与碳或者钼进行反应。
对比例2
1)、将t700碳纤维交织布和碳纤维网胎通过交替叠层针刺成型，制备成碳纤维预制体，碳纤维预制体的密度为0.45g/cm3。
2)、将步骤1)获得的碳纤维预制体放入化学气相沉积炉内，设置沉积温度为1100℃，以天然气为碳源，天然气流量为3m3/h，炉压为1500pa，保温沉积100h，得到密度为1.0g/cm3的增密坯体。
3)、将步骤2)获得的增密坯体放入碳化硅沉积炉中，进行碳化硅沉积处理，以三氯甲基硅烷作为硅源，沉积温度为900℃，沉积压力为1000pa，保温沉积30h，得到密度为1.3g/cm3的粗坯。
4)、将3.5g尺寸为1μm～3μm左右二硅化钼粉体分散于80ml去离子水中得混合物，将混合物搅拌均匀12h，得到悬浮液a。然后将步骤3)获得的粗坯放置于玻璃砂芯抽滤装置内，然后将悬浮液a倒入真空抽滤平底漏斗中，进行抽滤，真空泵抽气压到-0.1mp，抽气量为8l/min，功率为180w，频率50hz，电压为220v，得到前驱体。
5)、将步骤4)获得的前驱体放入高温炉中进行熔渗处理，熔渗温度为1700℃，熔渗压力500pa，保温熔渗4h，得到碳/碳复合材料，密度为3.2g/cm3。
6)、对步骤5)制备的碳/碳复合材料的开气孔率、1600℃氧化100h后的失重率、抗弯强度及抗剪切强度进行测试。具体测试结果如表1所示。
表1
上述实施例1～5及对比例1～2中开气孔率的测试请参考标准gb/t5163；失重率的测试参考标准gb/t13244；抗弯强度的测试参考标准qj2099；抗剪切强度的测试参考标准qj20273。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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