一种高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法，属于导热复合材料技术领域。本发明专利技术解决了高导热沥青基碳纤维易产生毛刺、撕裂和分层等现象导致复合材料性能降低的问题。本发明专利技术采用原子层沉积技术在高导热沥青基碳纤维表面均匀沉积纳米ZnO薄膜，与氰酸酯树脂固化得到复合材料。本发明专利技术具有沉积温度低，厚度均匀可控的优点，能够有效改善高导热沥青基碳纤维易产生毛刺、撕裂和分层等多形态、多尺度损伤的问题，利用ZnO表面丰富的含氧极性基团能够有效改善高导热沥青基碳纤维与氰酸酯树脂基体间的界面结合强度，显著提高复合材料的力学性能和导热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法
本专利技术属于导热复合材料
；具体涉及一种高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法。
技术介绍
随着航天器功能性不断提高，载荷重量与体积越来越大，并且大量使用高功率密度器件和部组件，散热问题突出。这些对航天器平台结构复合材料力学性能和导热性能提出了更高的需求。高导热中间相沥青基碳纤维具有很高的热导率、拉伸模量和近零的热膨胀系数，其增强的复合材料在高导热结构面板、高刚度结构件、温度交变环境零膨胀系数部件、高导热防热结构件等方面具有不可替代的作用，是卫星主体结构、功能结构、防护结构和辅助结构上不可替代的关键核心材料。然而，限制沥青基碳纤维复合材料快速发展和应用的主要问题是其较差的层间性能，在材料加工、运输、装配等过程极易产生无法修复的毛刺、撕裂和分层等多形态、多尺度损伤，可显著降低构件的抗压强度和疲劳寿命等使用性能，给航天器结构的高可靠长寿命在轨服役带来极大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法，其特征在于高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法是按下述步骤进行的：/n步骤一、将高导热沥青基碳纤维放置于反应腔体内，抽真空至0.15Torr；/n然后设置反应腔体和管道预热温度，锌源的载气量和脉冲时间分别设定为13.8sccm和30ms，氧源的载气量和脉冲时间分别设定为13sccm和20ms，氮气清扫时间设定40s，设定反应时间和循环周期次数；启动反应，通过原子层沉积技术在高导热沥青基碳纤维表面沉积纳米ZnO薄膜，反应完毕后获得ZnO改性高导热沥青基碳纤维；/n步骤二、将步骤一获得的ZnO改性高导热沥青基碳纤维放入模具中；/n取氰酸...

【技术特征摘要】
1.一种高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法，其特征在于高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法是按下述步骤进行的：
步骤一、将高导热沥青基碳纤维放置于反应腔体内，抽真空至0.15Torr；
然后设置反应腔体和管道预热温度，锌源的载气量和脉冲时间分别设定为13.8sccm和30ms，氧源的载气量和脉冲时间分别设定为13sccm和20ms，氮气清扫时间设定40s，设定反应时间和循环周期次数；启动反应，通过原子层沉积技术在高导热沥青基碳纤维表面沉积纳米ZnO薄膜，反应完毕后获得ZnO改性高导热沥青基碳纤维；
步骤二、将步骤一获得的ZnO改性高导热沥青基碳纤维放入模具中；
取氰酸酯树脂在100℃下恒温搅拌2h后，加入乙酰丙酮铝催化剂，搅拌均匀后在100℃下真空除气泡30min后得到树脂混合物A，先用部分树脂混合物A浸润ZnO改性高导热沥青基碳纤维，再将剩余的树脂混合物A倒入模具中，分段固化，得到高导热ZnO改性沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料。


2.根据权利要求1所述的一种高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述锌源为氯化锌。


3.根据权利要求1所述的一种高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述氧源为臭氧。


4.根据权利要求1所述的一种高导热沥青基碳纤维/氰酸酯复合材料的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓宏，秦伟，康红军，卢松涛，李杨，姚远，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23