液相浸漬工藝中浸漬用環(huán)氧板先驅體需精心選擇，適于制備碳/碳復合材料基體的環(huán)氧板先驅體需要滿足以下條件:

(1)黏度適宜、流變性好、易于浸漬,可以使環(huán)氧板充分浸漬到預制體孔隙內部;(2)碳化后有較高的產碳率,以提高浸漬效率,獲得高密度制件;

(3)浸漬、固化及碳化過程中的體積收縮盡可能小，以減少對纖維的損傷。

雖然熱塑性環(huán)氧板作為基體碳的先驅體，如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亞胺(PEI),可有效減少浸漬歡數(shù),但需要在固化過程中施壓以保持試樣的結構完整性，實際應用并不多。

工業(yè)化中大量使用的是熱固性環(huán)氧板，如酚醛環(huán)氧板、環(huán)氧環(huán)氧板、呋喃環(huán)氧板、糠酮環(huán)氧板、炔類環(huán)氧板、聚酰亞胺、聚苯撐與聚苯撐氧等。大多數(shù)熱固性環(huán)氧板在較低溫度下(150~250°C)聚合形成高度交聯(lián)、熱固性、不熔的玻璃態(tài)固體，化學重排困難，碳化后形成各向同性的 玻璃碳,很難石墨化，同時留下很多閉氣孔，導致復合材料密度相對較低(一般為1. 5~1.7g/cm3)。但這種玻璃碳強度高，硬度大,耐酸能力強,一般用于航空、航天燒蝕部件的制造及碳素行業(yè)耐腐蝕部件的制造。

環(huán)氧板浸漬碳化法的工藝流程:將預制體放人浸漬罐中，在真空狀態(tài)下用環(huán)氧板浸沒預制體,再充氣加壓使環(huán)氧板浸透預制體,對于酚醛環(huán)氧板等黏度大的浸漬劑，浸漬前通常需要用 有機溶劑進行稀釋。然后,在氮氣或氬氣保護下進行碳化,最終碳化溫度為1 000 C。在碳化過程中,環(huán)氧板熱解,形成碳殘留物和揮發(fā)性氣體，發(fā)生質量損失，同時在樣品中留下孔隙。這樣,需要再進行重復的環(huán)氧板浸漬和碳化，以減少孔隙，達到致密的目的。

環(huán)氧板是碳/碳復合材料的重要浸漬劑，人們對環(huán)氧板也進行了很多的研究，最常見的環(huán)氧板產碳率為45%~60%，-些產碳率高的環(huán)氧板也陸續(xù)出現(xiàn)。研究比較多的幾種環(huán)氧板如下:

(1)酚醛環(huán)氧板:用于制備碳/碳復合材料基體先驅體的第一代熱固性環(huán)氧板主要是酚醛環(huán)氧板，酚醛環(huán)氧板的產碳率較高,約為57%~65%，一些新問世的改性酚醛環(huán)氧板(如含氰酸酯的酚醛環(huán)氧板,苯并惡嗪環(huán)氧板,丙炔基醚化酚醛環(huán)氧板等)的產碳率達70%以上。

(2)炔類環(huán)氧板:國外已經成功地將其應用于C/C復合材料的制備。目前國內也開展了這方面的研究工作，主要涉及聚芳乙炔(PAA)和丙炔基取代環(huán)戊二烯環(huán)氧板(PCP)。聚芳乙炔是高度交聯(lián)的芳香族環(huán)氧板，具有黏度小、易加工、碳化收縮率低和高產碳率的優(yōu)點 (800 C ,80% ~90%),且獲得的碳純度很高,但其合成方法操作復雜，試劑昂貴，成本較高。20世紀90年代中期，美國研制了丙炔基取代環(huán)戊二烯環(huán)氧板，它具有原料易得、合成工藝簡
便、環(huán)氧板黏度低、產碳率高(可達95%)等優(yōu)點,很有發(fā)展?jié)摿Α?br/>
(3)其他環(huán)氧板:呋喃環(huán)氧板多作為C/C復合材料的重復浸漬環(huán)氧板,在800 C下的產碳 率約為58%。采用鄰苯二甲腈合成的酞菁環(huán)氧板復合材料在800 C下的產碳率可以達到93%以上，也是一種很有發(fā)展前途的環(huán)氧板先驅體。

環(huán)氧板在裂解產碳過程中,會發(fā)生-系列聚合、脫水、分解等反應,小分子揮發(fā),形成碳相。酚醛甲醛環(huán)氧板在不同溫度階段可能的反應及揮發(fā)物如圖14-3所示。在失重的過程中會發(fā)生體積收縮,過度的體積收縮會引起較大的應力，造成基體開裂或纖維損傷。因此，在環(huán)氧板熱解過程中升溫速率一般較低。

總體而言，相對于瀝青.豪合物浸漬劑的黏度彈性值范圍大.碳化不需要加壓,對設備要求低.但其缺點是碳化過程收縮大,熱應力大、產碳率低,且生產的碳性能不符合石墨化性、導熱性等要求。盡管一系列高產碳率的新型豪合物陸續(xù)出現(xiàn),但這些環(huán)氧板一般成本過高、合成復襲.因此酚配環(huán)氧板和呋喃豪合物等傳統(tǒng)豪合物依然是目前應用最廣泛的浸漬環(huán)氧板。

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