一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板，包括以下质量百分比的组分：镍占2％～5％、碳纤维占25％～40％、玄武岩纤维占30％～45％、热固性树脂13％～25％。本发明专利技术利用碳纤维、玄武岩纤维以及镍和热固性树脂作为原料，充分利用分利用了玄武岩纤维和碳纤维优良的机械力学性能、化学性能、物理性能以及高温稳定性能，同时添加有镍使产出的镍基碳纤维玄武岩纤维复合板具有较高的强度和硬度，能够作为结构板材使用，具有优良的隔音、防火、保温、耐酸耐碱等性能，能够在建筑、化工、冶金、航空航天等多个领域广泛使用，且生产成本较低，环境污染小，易于推广应用。

Nickel based carbon fiber basalt fiber composite board and preparation method thereof

The invention discloses a nickel based carbon fiber basalt fiber composite board, which consists of the following mass percentage components: 2% to 5% nickel, 25% to 40% carbon fibers, 30% to 45% basalt fibers, and 13% to 25% thermosetting resins. The invention makes use of carbon fiber, basalt fiber and nickel and thermosetting resin as raw material, and makes full use of the excellent mechanical and chemical properties, chemical properties, physical properties and high temperature stability of basalt fiber and carbon fiber. Meanwhile, nickel based carbon fiber basalt fiber composite board with nickel is added. High strength and hardness can be used as structural plate. It has excellent performance of sound insulation, fire protection, heat preservation, acid and alkali resistance. It can be widely used in many fields, such as construction, chemical industry, metallurgy, aeronautics and Astronautics, and the production cost is low, environmental pollution is small, and it is easy to popularize and apply.

【技术实现步骤摘要】
一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，尤其是涉及一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板及其制备方法。
技术介绍
碳纤维是具有石墨晶体结构的微观纤维状碳材料，具有重量轻、高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、热膨胀系数小等优良特性，在日常的生产和生活中得到广泛应用。但在工业应用中，碳纤维很少单独使用，一般都是用作增强材料添加到塑料、陶瓷等复合材料中，来提高材料的性能。碳纤维复合材料比钢铁轻50％，比铝材轻30％，减重效果明显，因此不少汽车厂家在汽车制造和改装过程中为追求极致轻量化开始尝试大量应用碳纤维复合材料。随着新能源汽车的发展，碳纤维复合材料在汽车上将得到越来越广泛的应用，同时也对碳纤维复合材料的性能提出了更高的要求，而现有的碳纤维复合材料的性能已不能满足，迫切需求一种新的碳纤维复合材料来进一步改善整体的性能。玄武岩纤维在许多方面都表现出优异的性能：1、化学性能，玄武岩纤维含有K2O、MgO和TiO2，使得玄武岩纤维具有比无碱玻璃纤维更好的耐酸性、耐碱性和耐水能力；2、物理性能，玄武岩属于难熔矿石，熔化温度在1500℃以上，烧结温度达1060℃，使得玄武岩纤维具有优异的耐高温和耐低温性能，普通玄武岩纤维的有效使用温度范围为-260℃～700℃，特种玄武岩纤维可达982℃，其使用温度范围大大超过其它类别纤维材料，玄武岩纤维的吸音系数大于玻璃纤维等其它纤维，是一种理想的隔音材料，玄武岩纤维还具有优良的绝热性能和电绝缘性能，是一种理想的保温材料和电绝缘电子材料；3、机械力学性能，玄武岩纤维的抗拉强度与无碱玻璃纤维及碳纤维相当，其弹性模量是无碱玻璃纤维的1.5倍，是高强S玻璃纤维的1.9倍，从综合机械力学性能来看，玄武岩纤维是介于碳纤维与玻璃纤维之间的一种纤维，远远优于聚丙烯等化纤和木纤，是一种理想的复合材料加强纤维；4、玄武岩纤维还具有优异的高温稳定性，随着温度升高，其各项力学性能、物理和化学性能的下降幅度均小于无碱玻璃纤维。此外，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。因此，如何扩大玄武岩纤维在生产及生活实际中的应用范围，充分利用玄武岩纤维的优良性能是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板及其制备方法，该复合板具有较好的机械力学性能、化学性能、物理性能以及高温稳定性，同时还具有优良的隔音、防火、保温、耐酸耐碱等性能，且生产成本较低，环境污染小，易于推广应用。为了实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案实现：在第一方面，本专利技术提供一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板，包括以下质量百分比的组分：镍占2％～5％、碳纤维占25％～40％、玄武岩纤维占30％～45％、热固性树脂13％～25％。更有选地，本专利技术提供的一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板，包括以下质量百分比的组分：镍占3％、碳纤维占35％、玄武岩纤维占40％、热固性树脂22％。在第二方面，本专利技术提供一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板的制备方法，该方法包括如下步骤：步骤1：将镍粉末、碳纤维粉末、玄武岩纤维粉末混合后加工成纱线，将纱线加工成具有网状结构的板状织物；步骤2：在模具内表面喷涂脱模剂，然后将所述步骤1得到的板状织物放置在模具内，往所述玄武岩纤维板状织物内填充热固性树脂粉末；步骤3：打开模具的加热功能，将热固性树脂粉末熔化成热固性树脂液体，然后保温一定时间，使得热固性树脂液体充分浸润玄武岩纤维板状织物；步骤4：关闭模具的加热功能，使热固性树脂液体冷却固化；步骤5：拆除模具，得到镍基碳纤维玄武岩纤维复合板。进一步地，所述热固性树脂粉末的粒度小于300目。进一步地，所述步骤5制得的板状织物的厚度为1～5cm，其中板状织物的网格直径为50～70μm。进一步地，所述热固性树脂液体的保温温度为250℃～300℃，保温时间为1～3h。在第三方面，本专利技术还提供一种磁悬浮列车车体，所述磁悬浮列车车体由上述制得的镍基碳纤维玄武岩纤维复合板制备。与现有技术相比，本专利技术的创新之处在于：本专利技术提供的一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板，本专利技术利用碳纤维、玄武岩纤维以及镍和热固性树脂作为原料，充分利用分利用了玄武岩纤维和碳纤维优良的机械力学性能、化学性能、物理性能以及高温稳定性能，同时添加有镍使产出的镍基碳纤维玄武岩纤维复合板具有较高的强度和硬度，能够作为结构板材使用，具有优良的隔音、防火、保温、耐酸耐碱等性能，能够在建筑、化工、冶金、航空航天等多个领域广泛使用，且生产成本较低，环境污染小，易于推广应用。具体实施方式为使本专利技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例提供本一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板，包括以下质量百分比的组分：镍占5％、碳纤维占30％、玄武岩纤维占45％、热固性树脂2％。本实施例提供一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板的制备方法，该方法包括如下步骤：步骤1：将5kg镍粉末、30kg碳纤维粉末、45kg玄武岩纤维粉末混合后加工成纱线，将纱线加工成具有网状结构的板状织物，板状织物的厚度为4cm，其中网格的直径为60μm。步骤2：在尺寸为4m×5m模具内表面喷涂脱模剂，然后将所述步骤1得到的板状织物放置在模具内，往所述玄武岩纤维板状织物内填充22kg热固性树脂粉末；步骤3：打开模具的加热功能，加热到250℃将热固性树脂粉末熔化成热固性树脂液体，然后保温1h时间，使得热固性树脂液体充分浸润玄武岩纤维板状织物；步骤4：关闭模具的加热功能，使热固性树脂液体冷却固化；步骤5：拆除模具，得到镍基碳纤维玄武岩纤维复合板。一种磁悬浮列车车体，磁悬浮列车车体由上述制得的镍基碳纤维玄武岩纤维复合板制备。实施例2本实施例提供本一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板，包括以下质量百分比的组分：镍占2％、碳纤维占35％、玄武岩纤维占45％、热固性树脂18％。本实施例提供一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板的制备方法，该方法包括如下步骤：步骤1：将2kg镍粉末、35kg碳纤维粉末、45kg玄武岩纤维粉末混合后加工成纱线，将纱线加工成具有网状结构的板状织物，板状织物的厚度为3cm，其中网格的直径为50μm。步骤2：在尺寸为4m×5m模具内表面喷涂脱模剂，然后将所述步骤1得到的板状织物放置在模具内，往所述玄武岩纤维板状织物内填充18kg热固性树脂粉末；步骤3：打开模具的加热功能，加热到300℃将热固性树脂粉末熔化成热固性树脂液体，然后保温2h时间，使得热固性树脂液体充分浸润玄武岩纤维板状织物；步骤4：关闭模具的加热功能，使热固性树脂液体冷却固化；步骤5：拆除模具，得到镍基碳纤维玄武岩纤维复合板。一种磁悬浮列车车体，磁悬浮列车车体由上述制得的镍基碳纤维玄武岩纤维复合板制备。实施例3本实施例提供本一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板，包括以下质量百分比的组分：镍占3％、碳纤维占38％、玄武岩纤维占35％、热固性树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：镍占2％～5％、碳纤维占25％～40％、玄武岩纤维占30％～45％、热固性树脂13％～25％。

【技术特征摘要】
1.一种镍基碳纤维玄武岩纤维复合板，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：镍占2％～5％、碳纤维占25％～40％、玄武岩纤维占30％～45％、热固性树脂13％～25％。2.根据权利要求1所述的镍基碳纤维玄武岩纤维复合板，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：镍占3％、碳纤维占35％、玄武岩纤维占40％、热固性树脂22％。3.一种制备权利要求1-2任意一项所述的镍基碳纤维玄武岩纤维复合板的方法，该方法包括如下步骤：步骤1：将镍粉末、碳纤维粉末、玄武岩纤维粉末混合后加工成纱线，将纱线加工成具有网状结构的板状织物；步骤2：在模具内表面喷涂脱模剂，然后将所述步骤1得到的板状织物放置在模具内，往所述玄武岩纤维板状织物内填充热固性树脂粉末；步骤3：打开模具的加热功能，将热固性树脂粉末熔化成热固性树...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜猛进，叶光斗，刘鹏清，钱振地，陈逊，陈刚，王久庆，黄廣，陈宝林，邓玉竹，王光亮，
申请(专利权)人：成都天府轨谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51