一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法技术

一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法，它属于雷电防护材料制备技术领域。本发明专利技术要解决的技术问题为提高导热性能。本发明专利技术按照重量份数分别称量5

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于雷电防护材料制备
；具体涉及一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前主要雷击防护方法包括喷涂金属、粘贴金属箔和金属网等，此类方法仅能在一定程度上降低了雷电能量对飞机等结构的损害，但由于雷击能量将瞬间产生3000℃以上的高温，使金属防护层瞬间升华，致使防护功能失效，对碳纤维增强环氧树脂基复合材料造成严重的热损伤，无法满足雷电防护领域对于无损伤防护的需求。
[0003]碳化硅凭借高导热、耐高温、性质稳定耐腐蚀等特性引起了广泛的关注，并在雷击防护领域具有巨大的潜在应用。因此，将碳化硅/环氧树脂高导热复合涂料，通过组分优化，将其加入到雷电防护复合材料中，可有效疏导雷击产生的巨大热量，降低雷击能量对碳纤维增强环氧树脂基复合材料造成的热损伤，进一步提升雷电防护材料的性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供了一种导热性能显著提高的一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1、按照重量份数分别称量5
‑
25份的碳化硅、75
‑
95份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌10
‑
12h，得到碳化硅环氧树脂溶液，待用；
[0008]步骤2、将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法按照0
°
、45
°
、90
°
、
‑
45
°
、0
°
的循环角度铺设成厚度为1
‑
4mm的碳纤维增强树脂预浸料板，待用；
[0009]步骤3、取金属延展网浸入步骤1得到的碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，在0.2
‑
0.4MPa下进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。
[0010]本专利技术所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的碳化硅的粒径为20
‑
100μm。
[0011]本专利技术所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂E
‑
51、缩水甘油胺型环氧树脂AG
‑
80中的一种或两种的混合物。
[0012]本专利技术所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤1中机械搅拌的转速为50
‑
200r/min。
[0013]本专利技术所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤2中碳纤维浸入环氧树脂溶液0.1
‑
5min，浸入后用玻璃棒搅拌1
‑
3次，碳纤维和环氧树脂溶液的料液比为1:1
‑
10g/
mL。
[0014]本专利技术所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网为面密度为400
‑
420g/m2的延展铜网。
[0015]本专利技术所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网浸入碳化硅环氧树脂溶液0.1
‑
5min。
[0016]本专利技术所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中真空热压保温温度为120
‑
140℃，保温时间为1
‑
3h。
[0017]本专利技术所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法制备的一种碳化硅雷电防护材料，所述的一种碳化硅雷电防护材料的电导率为10
‑
20S/cm。
[0018]本专利技术所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，手糊方法是指手糊成型工艺，又称接触成型，是树脂基复合材料生产中应用普遍的成型方法，在手糊成型工艺中，机械设备使用较少，适用于多品种，小批量的生产，而且不受品种和形状的限制。
[0019]本专利技术所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，制备的所述的一种碳化硅雷电防护材料的电学性能采用四点探针的方法测量，并通过导电率和电阻率的换算公式计算出电导率，由计算可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的雷电防护复合材料的电导率范围在10
‑
20S/cm，相对于碳纤维增强树脂复合材料，电导率有显著地提升，有益于提高复合材料的雷电防护性能。
[0020]本专利技术所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，导热性能采用瞬态法测量，由激光热导仪测量可知，所述的一种碳化硅雷电防护材料的热导率范围在40
‑
70w/m
·
k，相对于碳纤维增强树脂复合材料，导热性能有显著地提升，有益于提高雷电防护性能。
附图说明
[0021]图1为本专利技术所述的一种导热性能显著提高的一种碳化硅雷电防护材料的结构示意图；
[0022]1为碳纤维增强环氧树脂基体，2为碳化硅环氧树脂涂层，3为金属延展网。
具体实施方式
[0023]具体实施方式一：
[0024]一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，包括如下步骤：
[0025]步骤1、按照重量份数分别称量5份的碳化硅、95份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌10h，得到碳化硅环氧树脂溶液，待用；
[0026]步骤2、将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法按照0
°
、45
°
、90
°
、
‑
45
°
、0
°
的循环角度铺设成厚度为2mm的碳纤维增强树脂预浸料板，待用；
[0027]步骤3、取金属延展网浸入步骤1得到的碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，在0.2MPa下进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。
[0028]本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的碳化硅的粒径为
20μm。
[0029]本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂E
‑
51。
[0030]本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤1中机械搅拌的转速为100r/min。
[0031]本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤2中碳纤维浸入环氧树脂溶液0.5min，浸入后用玻璃棒搅拌3次，碳纤维和环氧树脂溶液的料液比为1:1g/mL。
[0032]本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网为面密度为420g/m2的延展铜网。
[0033]本实施方式所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、按照重量份数分别称量5
‑
25份的碳化硅、75
‑
95份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌10
‑
12h，得到碳化硅环氧树脂溶液，待用；步骤2、将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法按照0
°
、45
°
、90
°
、
‑
45
°
、0
°
的循环角度铺设成厚度为1
‑
4mm的碳纤维增强树脂预浸料板，待用；步骤3、取金属延展网浸入步骤1得到的碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，在0.2
‑
0.4MPa下进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。2.根据权利要求1所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，其特征在于：所述的碳化硅的粒径为20
‑
100μm。3.根据权利要求1或2所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，其特征在于：所述的环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂E
‑
51、缩水甘油胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：