本發(fā)明涉及一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，屬于復(fù)合材料制備與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

空間遙感衛(wèi)星上的遮光罩能有效遮擋主要由太陽產(chǎn)生的絕大部分一次雜散光，避免其直接進入望遠鏡系統(tǒng)，抵達探測器焦平面。通常要求遮光罩在可見光(雜散光)波段內(nèi)的光譜反射率不超過3％。此外，遮光罩材料在空間環(huán)境中的穩(wěn)定性也是影響成像質(zhì)量的重要因素。遮光罩組件必須由高模量和高熱導(dǎo)的材料制造，才能滿足系統(tǒng)的熱性能要求、質(zhì)量要求和剛度性能要求。制造遮光罩的材料主要有鋁合金和碳纖維復(fù)合材料兩種。碳纖維復(fù)合材料由于具有密度低、比強度和比模量高、高溫穩(wěn)定性和阻尼減震性能好等優(yōu)異特點，同原有的金屬遮光罩材料相比，更適合應(yīng)用到高靈敏度、高穩(wěn)定性的遮光罩材料領(lǐng)域中。

增強體為高性能纖維、基體為樹脂的復(fù)合材料已成為大視場空間光學(xué)相機遮光罩的重要先進復(fù)合材料，其中占主導(dǎo)地位的是碳纖維復(fù)合材料(cfrp)、芳綸纖維復(fù)合材料(afrp)和采用cfrp或afrp作為蒙皮的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。

然而從復(fù)合材料在大視場空間光學(xué)相機遮光罩中的實際應(yīng)用情況來看，復(fù)合材料雖可替代傳統(tǒng)的金屬材料并滿足型號產(chǎn)品需求，但隨著空間遙感器技術(shù)的不斷進步，一些由于技術(shù)積累不足，其在性能、設(shè)計、制造這些問題產(chǎn)生的影響正逐步凸顯出來。例如采用輕量化的碳纖/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制造遮光罩，明顯降低了空間光學(xué)相機的質(zhì)量，但其在真空條件下會有水、吸附性氣體、溶劑以及低分子量添加劑等析出，引起質(zhì)量損失，并會污染光學(xué)元器件的表面，同時由于放氣后碳纖維復(fù)合材料的性能可能會發(fā)生微小的變化從而使光學(xué)元件之間的相對位置關(guān)系發(fā)生變化，均會降低成像質(zhì)量。

隨著空間遙感器的功能和性能要求更加趨于復(fù)雜和多元化，輕量化、高可靠性和長服役壽命已經(jīng)成為遮光罩技術(shù)的發(fā)展趨勢，因此亟待發(fā)展輕質(zhì)、光譜反射率低、穩(wěn)定性好和使用壽命長的新材料來滿足遮光罩的發(fā)展需求。

本發(fā)明針對現(xiàn)有遮光罩材料存在的不足之處，提供一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料；所述帶消光漆的碳基復(fù)合材料包括預(yù)制體、沉積碳、消光漆層、炭黑顆粒；所述預(yù)制體由骨架層和網(wǎng)胎層a構(gòu)成；所述沉積碳均勻沉積于預(yù)制體的表面和內(nèi)部且完全包覆預(yù)制體的外表面；所述預(yù)制體的外表面由網(wǎng)胎層a構(gòu)成；完全包覆預(yù)制體的外表面的沉積碳構(gòu)成沉積碳包覆層；所述消光漆層均勻包覆在沉積碳包覆層上；所述消光漆層表面均勻分布有炭黑顆粒。

本發(fā)明一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料；所述帶消光漆的碳基復(fù)合材料的密度為1.0～1.2g/cm³；所述預(yù)制體、沉積碳構(gòu)成碳基復(fù)合材料骨架層；所述碳基復(fù)合材料骨架層的密度為0.8～1.0g/cm³。在應(yīng)用時，帶消光漆的碳基復(fù)合材料的密度是必須大于碳基復(fù)合材料骨架層密度。

本發(fā)明一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料；所述消光漆層的厚度為0.1～0.9mm。

本發(fā)明一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料；所述炭黑顆粒的粒度為0.1～1.5μm。

步驟一

以碳纖維預(yù)制體為原料，預(yù)制體內(nèi)部骨架為密度為0.4～0.5g/cm³碳纖維整體氈，外表面為0.1～0.2g/cm³的碳纖維網(wǎng)胎層(即為網(wǎng)胎層a)，經(jīng)化學(xué)氣相碳沉積處理，得到密度為0.8～1.0g/cm³的碳基復(fù)合材料；

步驟二

在保護氣氛下，將步驟一制得的碳基復(fù)合材料在高溫感應(yīng)處理爐進行2000～2300℃的高溫?zé)崽幚?，提高?fù)合材料的石墨化度。高溫處理的時間為5～20小時，控制壓力為0.1-0.2mpa，氬氣惰性氣體保護；

步驟三

將步驟二高溫?zé)崽幚砗蟮奶蓟鶑?fù)合材料按相應(yīng)產(chǎn)品尺寸進行機加工，碳基復(fù)合材料四周的尺寸按負公差加工，只有厚度方向留出0.1～0.9mm用于后續(xù)涂覆消光漆；

步驟四

以密度為0.8～1.0g/cm³的碳基復(fù)合材料為骨架；在外表面網(wǎng)胎層上涂覆一層消光漆，室溫固化后，在200～900℃、優(yōu)選為350-800℃進行碳化處理，得到密度為1.0～1.2g/cm³的帶消光漆的碳基復(fù)合材料。

本發(fā)明一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料的制備方法；步驟一中所述碳纖維預(yù)制體的制備方法為：按一層碳纖維平紋布與一層碳纖維網(wǎng)胎交替疊加的方式鋪疊，并且確保鋪疊最外層為碳纖維網(wǎng)胎，采用連續(xù)針刺方式編織，得到預(yù)制體內(nèi)部骨架為密度為0.4～0.5g/cm³碳纖維預(yù)制體，外表面為0.1～0.2g/cm³的碳纖維網(wǎng)胎層(即為網(wǎng)胎層a)。

本發(fā)明一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料的制備方法；在進行碳沉積前，對碳纖維預(yù)制體進行表面去膠處理。對碳纖維預(yù)制體進行表面去膠處理時，控制溫度為700～900℃，氣氛為保護氣氛、優(yōu)選為氮氣氛圍、時間為20-60min、優(yōu)選為30min。

本發(fā)明一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料的制備方法；經(jīng)化學(xué)氣相碳沉積處理時，所用碳源氣體選自甲烷、丙烯、天然氣中的一種、優(yōu)選為丙烯；所用稀釋氣體為氮氣；沉積時控制碳源氣體的流量為10～16l/min，稀釋氣體的流量為20～40l/min，沉積溫度為800～1000℃，沉積時間為180～220h、優(yōu)選為210-220h，膛壓為1.0～2.0kpa；沉積后得到密度為0.8～1.0g/cm³的碳基復(fù)合材料。

本發(fā)明一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料的制備方法；在進行碳沉積時，所述碳纖維預(yù)制體頂部和底部采用石墨打孔限位固定，限位墊塊厚度為3～18mm。

本發(fā)明一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料的制備方法；步驟四中，通過噴涂的方式在骨架上涂覆一層聚氨酯黑色消光漆；在室溫下固化；所述消光漆的型號為z306，其發(fā)射率為0.90±0.02，其特點是高太陽吸收率、低出氣率及高輻射性能。

本發(fā)明一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料的制備方法；步驟四中，在網(wǎng)胎層上涂覆一層消光漆，室溫固化后，在真空條件下，以1～5℃/min、優(yōu)選為4～5℃/min的升溫速率從室溫升至200～900℃、優(yōu)選為350-800℃進行碳化處理1～3h、優(yōu)選為1.5-2小時，隨爐冷卻，得到密度為1.0～1.2g/cm³的帶消光漆的碳基復(fù)合材料。碳化處理時，控制爐內(nèi)的氣壓小于等于100pa。

本發(fā)明制備工藝簡單，操作方便，制備的碳基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)獨特，光譜反射率小于3％，且在真空中的質(zhì)損遠小于0.01％，不僅可高效抑制雜散光，還可突破現(xiàn)有大視場空間光學(xué)相機用遮光罩材料在真空中產(chǎn)生放氣現(xiàn)象的瓶頸，減少對光學(xué)元件的污染，有效提高光學(xué)相機的成像質(zhì)量。

本發(fā)明一種帶消光漆的碳基復(fù)合材料的應(yīng)用，包括用作遮光罩。特別適合用作空間光學(xué)相機的遮光罩。

原理和優(yōu)勢

本發(fā)明將碳纖維預(yù)制體的頂部和底部用石墨打孔限位固定，可獲得尺寸穩(wěn)定、精度高的碳基復(fù)合材料。

本發(fā)明通過噴涂高發(fā)射率的聚氨酯黑色消光漆，直接降低材料的光譜反射率。對材料進行碳化處理可獲得顆粒大小均勻且顆粒尺寸在0.1～1.5μm之間的炭黑顆粒，抑制了有機涂層在高真空狀態(tài)下的小分子析出，有利于增強可見光在材料表面的吸收和散射，進而有效提高碳基復(fù)合材料抑制雜散光的能力。同時嚴格控制炭黑顆粒占所述帶消光漆的碳基復(fù)合材料總質(zhì)量的0.05-0.4％，通過適量粒徑的炭黑顆粒與消光漆的協(xié)同作用進一步增強可見光在材料表面的吸收和散射。同時，當(dāng)所設(shè)計的材料使用于外太空時，不會產(chǎn)生飄落而污染光學(xué)元器件的表面。

本發(fā)明利用特殊結(jié)構(gòu)的碳纖維預(yù)制體、cvd工藝的可設(shè)計性、高發(fā)射率的黑色消光漆和碳化后形成炭黑顆粒的優(yōu)點，可重點解決現(xiàn)有碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料在空間光學(xué)相機中應(yīng)用時樹脂基體析氣和質(zhì)損的問題。

對比目前國內(nèi)外在空間光學(xué)相機應(yīng)用的材料，本發(fā)明的制備方法具有以下積極效果：

1、本發(fā)明所設(shè)計和制備的帶消光漆的碳基復(fù)合材料，能高效抑制雜散光，碳基復(fù)合材料高溫穩(wěn)定性好，在高溫環(huán)境下，材料不易變形，并且密度在1.0～1.2g/cm³之間，因此制備出的材料比傳統(tǒng)金屬制備的材料質(zhì)量輕10～30％。

2、本發(fā)明所設(shè)計和制備的帶消光漆的碳基復(fù)合材料，與現(xiàn)有碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料相比，其質(zhì)損遠小于0.01％，因此在真空條件下，不會由于壓力差的作用引起膠層出現(xiàn)放氣的現(xiàn)象，降低成像質(zhì)量。

3、本發(fā)明所設(shè)計和制備的帶消光漆的碳基復(fù)合材料，與普通碳基復(fù)合材料相比，光譜反射率低于3％，復(fù)合材料的雜散光抑制性能得到顯著提高。經(jīng)過優(yōu)化后(如制備c/c復(fù)合材料是將沉積時間控制在210-220h、涂覆z306后以在爐內(nèi)壓力小于100pa的條件下，以4～5℃/min的升溫速率從室溫升至350-800℃進行碳化處理1.5-2小時)其所得產(chǎn)品的性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)所得產(chǎn)品，得到了意料不到的效果。

綜上所述，本發(fā)明制備工藝簡單，制備出帶消光漆的碳基復(fù)合材料，具有特殊表面結(jié)構(gòu)，可有效抑制雜散光，并且具有低密度，尺寸穩(wěn)定性好，減小對探測器光學(xué)系統(tǒng)元件的污染等優(yōu)點。本發(fā)明所設(shè)計和制備的帶消光漆的碳基復(fù)合材料特別適用于對成像質(zhì)量要求高、成像環(huán)境復(fù)雜苛刻的空間光學(xué)相機。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明實施例1～3所制備的帶消光漆的碳基復(fù)合材料及對比例1所制備碳基復(fù)合材料的光譜反射率測試結(jié)果；

附圖2為本發(fā)明實施例1所制備的帶消光漆的碳基復(fù)合材料顯微形貌；

附圖3為本發(fā)明實施例2所制備的帶消光漆的碳基復(fù)合材料顯微形貌；

附圖4為本發(fā)明實施例3所制備的帶消光漆的碳基復(fù)合材料顯微形貌；

附圖5為本發(fā)明對比例1所制備的未帶消光漆的碳基復(fù)合材料顯微形貌。

圖1中曲線1為對比例1所制備帶消光漆的碳基復(fù)合材料的反射率測試結(jié)果曲線、曲線2為實施例1所制備帶消光漆的碳基復(fù)合材料的反射率測試結(jié)果曲線、曲線3為實施例2所制備帶消光漆的碳基復(fù)合材料的反射率測試結(jié)果曲線、曲線4為實施例3所制備帶消光漆的碳基復(fù)合材料的反射率測試結(jié)果曲線；

從圖1中可以看出曲線1表明對比例1所制備的未帶消光漆的碳基復(fù)合材料的光譜反射率在12％～23％；曲線2表明實施例1所制備的試樣在可見光波段內(nèi)，光譜反射率數(shù)值均低于3.8％，在紅外波段內(nèi)，光譜反射率在3.8％～7.8％；曲線3表明實施例2所制備的試樣在可見光波段內(nèi)，光譜反射率數(shù)值均低于2.5％，在紅外波段內(nèi)，光譜反射率在2.5％～7.5％；曲線4表明實施例3所制備的試樣在整個波長范圍內(nèi)的光譜反射率都比較低。

從圖2中可以看出：樣品表面呈凹凸不平狀，可見大小不一的連續(xù)顆粒狀物體，顆粒尺寸為2～10μm，未見明顯孔隙。

從圖3中可以看出，樣品表面呈凹凸不平狀，可見尺寸較均勻的連續(xù)顆粒狀物體，顆粒尺寸為1～10μm，有少量孔隙。

從圖4中可以看出：樣品表面呈凹凸不平狀，可見尺寸較均勻的連續(xù)顆粒狀物體，顆粒尺寸在1～10μm，有少量孔隙。

從圖5中可以看出：熱解炭包覆在碳纖維表面，熱解炭表面較光滑。

具體實施方式

實施例1

(1)將日本東麗公司生產(chǎn)的的pan基hts(3k)平紋布與pan基t700(12k)網(wǎng)胎交替針刺織成內(nèi)部骨架為密度為0.47g/cm³碳纖維預(yù)制體，所述碳纖維預(yù)制體外表面為0.2g/cm³的碳纖維網(wǎng)胎層(即為網(wǎng)胎層a)。所述碳纖維預(yù)制體的平均密度為0.45±0.02g/cm³。將所得碳纖維預(yù)制體置于高溫爐中，在800℃氮氣氛圍下保溫30min，做去膠處理。

(2)將處理后的預(yù)制體置于cvd爐中，以丙烯為主要碳源氣體，氮氣為載氣，進行氣相沉積。沉積溫度為950℃，丙烯流量為:15l/min，,氮氣流量為20l/min，膛壓為:1.0kpa，沉積時間為210小時。得到密度為1.05g/cm³的碳基復(fù)合材料。

(3)將步驟2制得的碳基復(fù)合材料在高溫感應(yīng)處理爐進行2000℃的高溫?zé)崽幚?，高溫處理的時間為10小時，控制壓力為0.2mpa，氬氣惰性氣體保護；進而將高溫?zé)崽幚砗蟮奶蓟鶑?fù)合材料按相應(yīng)產(chǎn)品尺寸進行機加工，碳基復(fù)合材料四周的尺寸按負公差加工，厚度方向留出0.1mm用于后續(xù)涂覆消光漆。

(4)將步驟3得到的碳基復(fù)合材料網(wǎng)胎層噴上高發(fā)射率的黑色消光漆，室溫固化。漆型號為z306，發(fā)射率為0.90±0.02，厚度為0.1mm。

(5)將步驟4得到的復(fù)合材料在真空條件下作碳化處理，碳化溫度為，升溫速率為1℃/min，保溫時間為1h，并隨爐冷卻，得到密度為1.1g/cm³的高效抑制雜散光碳基復(fù)合材料。

采用掃描電子顯微鏡對碳化150℃的復(fù)合材料進行微觀結(jié)構(gòu)分析，其sem如附圖2。由圖可知，樣品表面呈凹凸不平狀，可見大小不一的連續(xù)的顆粒狀物體，顆粒尺寸為在2～10μm(炭黑顆粒)，未見明顯孔隙。在本實施例所得產(chǎn)品中，炭黑顆粒占所述帶消光漆的碳基復(fù)合材料總質(zhì)量的0.05％。

實施例2

(1)將日本東麗公司生產(chǎn)的的pan基hts(3k)斜紋布與pan基t700(12k)網(wǎng)胎交替針刺織成內(nèi)部骨架為密度為0.48g/cm³碳纖維預(yù)制體，所述碳纖維預(yù)制體外表面為0.18g/cm³的碳纖維網(wǎng)胎層(即為網(wǎng)胎層a)。所述碳纖維預(yù)制體的平均密度為0.45±0.02g/cm³。將所得碳纖維預(yù)制體置于高溫爐中，在800℃氮氣氛圍下保溫30min，做去膠處理。

(2)將處理后的預(yù)制體置于cvd爐中，以丙烯為主要碳源氣體，氮氣為載氣，進行氣相沉積。沉積溫度為950℃，丙烯流量為:15l/min，氮氣流量為20l/min，膛壓為:1.0kpa，沉積時間210小時。得到密度為1.05g/cm³的碳基復(fù)合材料。

(3)將步驟2制得的碳基復(fù)合材料在高溫感應(yīng)處理爐進行2300℃的高溫?zé)崽幚恚邷靥幚淼臅r間為5小時，控制壓力為0.1mpa，氬氣惰性氣體保護；進而將高溫?zé)崽幚砗蟮奶蓟鶑?fù)合材料按相應(yīng)產(chǎn)品尺寸進行機加工，碳基復(fù)合材料四周的尺寸按負公差加工，厚度方向留出0.2mm用于后續(xù)涂覆消光漆。

(4)將步驟3得到的碳基復(fù)合材料表面噴高發(fā)射率的黑色消光漆，室溫固化。漆型號為z306，發(fā)射率為0.90±0.02，厚度為0.2mm。

(5)將步驟4得到的復(fù)合材料在真空條件下作碳化處理，碳化溫度為2℃/min，保溫時間為1h，并隨爐冷卻，得到密度為1.1g/cm³的高效抑制雜散光碳基復(fù)合材料。

采用掃描電子顯微鏡對碳化200℃的復(fù)合材料進行微觀結(jié)構(gòu)分析，其sem如附圖3。由圖可知，樣品表面呈凹凸不平狀，可見尺寸較均勻的連續(xù)顆粒狀物體，顆粒尺寸為在1～10μm(炭黑顆粒)，有少量孔隙。在本實施例所得產(chǎn)品中，炭黑顆粒占所述帶消光漆的碳基復(fù)合材料總質(zhì)量的0.1％。

實施例3

(1)將日本東麗公司生產(chǎn)的的pan基hts(3k)平紋布與pan基t700(12k)網(wǎng)胎交替針刺織成內(nèi)部骨架為密度為0.5g/cm³碳纖維預(yù)制體，所述碳纖維預(yù)制體外表面為0.15g/cm³的碳纖維網(wǎng)胎層(即為網(wǎng)胎層a)。所述碳纖維預(yù)制體的平均密度為0.45±0.02g/cm³。將所得碳纖維預(yù)制體置于高溫爐中，在800℃氮氣氛圍下保溫30min，做去膠處理。

(2)將處理后的預(yù)制體置于cvd爐中，以丙烯為主要碳源氣體，氮氣為載氣，進行氣相沉積。沉積溫度為950℃，丙烯流量為:15l/min，氮氣流量為20l/min,膛壓為:1.0kpa，沉積時間為210小時。得到密度為1.05g/cm³的碳基復(fù)合材料。

(3)將步驟2制得的碳基復(fù)合材料在高溫感應(yīng)處理爐進行2100℃的高溫?zé)崽幚?，高溫處理的時間為20小時，控制壓力為0.2mpa，氬氣惰性氣體保護；進而將高溫?zé)崽幚砗蟮奶蓟鶑?fù)合材料按相應(yīng)產(chǎn)品尺寸進行機加工，碳基復(fù)合材料四周的尺寸按負公差加工，厚度方向留出0.9mm用于后續(xù)涂覆消光漆。

(4)將步驟3得到的碳基復(fù)合材料網(wǎng)胎層噴上高發(fā)射率的黑色消光漆，室溫固化。漆型號為z306，發(fā)射率為0.90±0.02，厚度為0.9mm。

(5)將步驟4得到的復(fù)合材料在真空條件下作碳化處理，碳化溫度為800℃，升溫速率為4℃/min，保溫時間為2h，并隨爐冷卻，得到密度為1.1g/cm³的高效抑制雜散光碳基復(fù)合材料。

采用掃描電子顯微鏡對碳化800℃的復(fù)合材料進行微觀結(jié)構(gòu)分析，其sem如附圖4。由圖可知，樣品表面可見尺寸較均勻的非連續(xù)顆粒狀物體，顆粒尺寸為在0.5～10μm(炭黑顆粒)，存在少量孔隙。在本實施例所得產(chǎn)品中，炭黑顆粒占所述帶消光漆的碳基復(fù)合材料總質(zhì)量的0.4％。

采用積分球法測試現(xiàn)有遮光罩材料和本專利實施例3中制備的高效抑制雜散光碳基復(fù)合材料的抑制率。表1為實施例3中制備得高效抑制雜散光碳基復(fù)合材料的抑制率。從表1可以看出：相對于抑制率為98.965％的現(xiàn)有遮光罩材料，由本發(fā)明實施例3制備的碳基復(fù)合材料的抑制率均值為98.945％。說明用本發(fā)明制備的碳基復(fù)合材料同原始遮光罩材料的雜散光抑制性能相當(dāng)。

表1

對比例1

(1)將日本東麗公司生產(chǎn)的的pan基hts(3k)平紋布與pan基t700(12k)網(wǎng)胎交替，且表面狀態(tài)為平紋布，針刺成體積密度為0.45±0.02g/cm³的碳纖維預(yù)制體置于高溫爐中，在800℃氮氣氛圍下保溫30min，做去膠處理。

(2)將處理后的預(yù)制體置于cvd爐中，以丙烯為主要碳源氣體，氮氣為載氣，進行氣相沉積。沉積溫度為900℃，丙烯流量為:15l/min，氮氣流量為20l/min，膛壓為:1.0kpa，沉積時間為210小時，得到密度為1.05g/cm³的普通碳基復(fù)合材料。

(3)將步驟2制得的碳基復(fù)合材料在高溫感應(yīng)處理爐進行2100℃的高溫?zé)崽幚?，高溫處理的時間為20小時，控制壓力為0.2mpa，氬氣惰性氣體保護；進而將高溫?zé)崽幚砗蟮奶蓟鶑?fù)合材料按相應(yīng)產(chǎn)品尺寸進行機加工，碳基復(fù)合材料四周的尺寸按負公差加工，厚度方向留出0.9mm用于后續(xù)涂覆消光漆。采用掃描電子顯微鏡對普通碳基復(fù)合材料進行微觀結(jié)構(gòu)分析，其sem如附圖5。由圖可知，熱解碳包覆在碳纖維表面，熱解碳表面光滑。

(4)將步驟2得到的碳基復(fù)合材料表層噴上高發(fā)射率的黑色消光漆，室溫固化。漆型號為z306，發(fā)射率為0.90±0.02，厚度為0.9mm。

對比例2

其他的制備方法完全和實施例3一致；不同之處在于：碳纖維預(yù)制體的表面狀態(tài)為平紋布層。

(1)將日本東麗公司生產(chǎn)的的pan基hts(3k)平紋布與pan基t700(12k)網(wǎng)胎交替針刺織成內(nèi)部骨架為密度為0.5g/cm³碳纖維預(yù)制體，所述碳纖維預(yù)制體外表面為平紋布層。所述碳纖維預(yù)制體的平均密度為0.45±0.02g/cm³。將所得碳纖維預(yù)制體置于高溫爐中，在800℃氮氣氛圍下保溫30min，做去膠處理。

(2)將處理后的預(yù)制體置于cvd爐中，以丙烯為主要碳源氣體，氮氣為載氣，進行氣相沉積。沉積溫度為950℃，丙烯流量為:15l/min，氮氣流量為20l/min,膛壓為:1.0kpa，沉積時間為210小時。得到密度為1.05g/cm³的碳基復(fù)合材料。

(3)將步驟2制得的碳基復(fù)合材料在高溫感應(yīng)處理爐進行2100℃的高溫?zé)崽幚?，高溫處理的時間為20小時，控制壓力為0.2mpa，氬氣惰性氣體保護；進而將高溫?zé)崽幚砗蟮奶蓟鶑?fù)合材料按相應(yīng)產(chǎn)品尺寸進行機加工，碳基復(fù)合材料四周的尺寸按負公差加工，厚度方向留出0.9mm用于后續(xù)涂覆消光漆。

(4)將步驟3得到的碳基復(fù)合材料網(wǎng)胎層噴上高發(fā)射率的黑色消光漆，室溫固化。漆型號為z306，發(fā)射率為0.90±0.02，厚度為0.9mm。

(5)將步驟4得到的復(fù)合材料在真空條件下作碳化處理，碳化溫度為800℃，升溫速率為3℃/min，保溫時間為2h，并隨爐冷卻，得到密度為1.1g/cm³的高效抑制雜散光碳基復(fù)合材料。

采用asd公司出產(chǎn)的fieldspecvnir型光譜儀對實施例3和對比例2中制備的碳基復(fù)合材料雜散光抑制性能進行brdf測試。通過比較試樣的fr值(fr的物理意義是光線照射到面元da上沿著方向出射的輻亮度與沿著方向入射在被測物體表面產(chǎn)生的輻照度之比)和三維分布圖。測試結(jié)果表明：對比例2制備的碳基復(fù)合材料的fr最大值為0.122，隨著接收角的增大，其值逐漸減小，反射角θr＝80°時，它減小到0.009；實施例3制備的碳基復(fù)合材料的fr最大值為0.097，隨著接收角的增大，其值逐漸減小，反射角θr＝80°時，它達到0.008；說明實施例3較對比例2制備的碳基復(fù)合材料的雜散光抑制性能要好。

利用光譜反射率法測試本發(fā)明實施例1～3制備的材料及對比例1、2制備的碳基試樣的反射率。圖1為本發(fā)明實施例1～3制備的材料及對比例1、2制備的普通碳基復(fù)合材料的雜散光抑制性能參數(shù)見圖1。由圖1可知：本發(fā)明制備的雜散光抑制性能較優(yōu)的碳基復(fù)合材料的反射率與碳基對比例試樣相比較，顯著降低，且降低一個數(shù)量級。