這是一種廣泛使用的方法。即將碳纖維做成的預(yù)制體放人液態(tài)環(huán)氧板中，在負(fù)壓條件下，借助環(huán)氧板與碳纖維的物理吸附作用，液態(tài)環(huán)氧板浸人預(yù)制體內(nèi)部的孔隙;然 后在常壓的惰性氣氛下,對(duì)環(huán)氧板進(jìn)行碳化;最后形成環(huán)氧板材料。- -般情況下,需要經(jīng)過多次反復(fù)才能達(dá)到可以接受的密度。

為防止環(huán)氧板在高溫下發(fā)生氧化，碳化反應(yīng)在N2保護(hù)下進(jìn)行。碳化工藝的關(guān)鍵是升溫速度不能太快，否則不但環(huán)氧板的劇烈反應(yīng)會(huì)使浸人試樣孔隙中的環(huán)氧板發(fā)生過多的倒流，降低致密效率,而且環(huán)氧板中的許多成分來不及反應(yīng)就揮發(fā)出去，造成產(chǎn)碳率的下降。

由于浸人試樣孔隙中的液態(tài)環(huán)氧板在高溫處理時(shí)不可避免地存在倒流,并且環(huán)氧板經(jīng)過碳化后將發(fā)生體積收縮，所以經(jīng)過一次浸漬碳化工序后,試樣表面還存在許多開氣孔，影響制件的密度。因而這種工序需要重復(fù)多次，有時(shí)還需要進(jìn)行以打開氣孔為目的的高溫處理。隨著循環(huán)次數(shù)的增多,開氣孔所占體積越來越小，浸漬效果也逐漸降低。試驗(yàn)研究表明，循環(huán)次數(shù)以4~5次為宜。決定復(fù)合材料密度的重要因素是產(chǎn)碳率和致密效率。常壓工藝的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，操作方便。其缺點(diǎn)是環(huán)氧板在常壓下碳化時(shí),產(chǎn)碳率比較低(-般為50%左右);熱解產(chǎn)生的氣體會(huì)將真空條件下浸入孔隙中的環(huán)氧板排出，降低致密效率。這兩方面的結(jié)果都導(dǎo)致環(huán)氧板材料 致密效率的降低。這種工藝得到的制件密度一般在1.60 g/cm2以下。為了解決此難題,許多學(xué)者進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并提出了環(huán)氧板預(yù)處理的幾種措施。

第一種措施是在環(huán)氧板中加人炭黑,其作用是抑制中間相環(huán)氧板碳化時(shí)體積的膨脹,降低環(huán)氧板熱解開始溫度,相當(dāng)于擴(kuò)大了環(huán)氧板熱解時(shí)的溫度范圍,從而避免了環(huán)氧板在較窄溫度范圍內(nèi)劇烈熱解和大量氣體排出而導(dǎo)致的中間相環(huán)氧板的急劇膨脹，使熱解氣體很緩慢地從正在固化的環(huán)氧板中釋放出來。實(shí)際上,炭黑的加人能夠提高環(huán)氧板產(chǎn)碳率，而對(duì)環(huán)氧板在低溫(<425°C)時(shí)的流動(dòng)性能的影響并不大。這種方法的缺點(diǎn)是，炭黑有可能妨礙中間相小球的合并，出現(xiàn)細(xì)鑲嵌組織或各向同性組織，從而降低基體的石墨化性能。

第二種措施是對(duì)環(huán)氧板進(jìn)行預(yù)氧化處理,所用的氧化劑有氧氣、碘等。氧化的目的與加人炭黑相似，都是阻止中間相環(huán)氧板碳化體積的膨脹、提高產(chǎn)碳率等。J.L.White曾在2維環(huán)氧板基環(huán)氧板材料制備工藝中對(duì)中間相環(huán)氧板進(jìn)行預(yù)氧化處理，明顯抑制了試驗(yàn)件的膨脹。中間相環(huán)氧板碳化時(shí)產(chǎn)生體積膨脹是由于中間相的黏度較大，制件內(nèi)部環(huán)氧板熱解時(shí)產(chǎn)生的氣體無法排出，從而使內(nèi)部氣孔越來越大，造成制件膨脹。中間相環(huán)氧板經(jīng)過預(yù)氧化,會(huì)轉(zhuǎn)化為具有部分層狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚合物。交聯(lián)的結(jié)果直接導(dǎo)致玻璃轉(zhuǎn)化溫度的提高，從而也就間接地提高了產(chǎn)碳率(可達(dá)90%)。這時(shí),揮發(fā)性的芳香物質(zhì)減少，主要反應(yīng)產(chǎn)物是Co,co,與不處理相比，CH2和H2也極少。通過碘預(yù)處理后發(fā)現(xiàn),產(chǎn)碳率由73%提高到93%，碳化后基體組織由流線型變?yōu)殍偳缎汀?/span>

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