一种碳纤维增强树脂基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳纤维增强树脂基复合材料及其制备方法，所述碳纤维增强树脂基复合材料的导热系数为0.2

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维增强树脂基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料领域，具体涉及一种碳纤维增强树脂基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，随着消费类电子产品小型化、高密度、高集成化的快速发展，电子产品的热积累和电磁干扰问题日益突出，为了保证电子器件的稳定性和可靠性，迫切需要具有优良导热性和电磁干扰屏蔽性能的材料。
[0003]聚合物具有轻质、易加工、可设计性等优点，广泛应用于电子产品的封装、基片、界面材料等领域。然而，其极低的本征导热系数和电磁干扰屏蔽效率不能满足电子设备对高效导热和良好电磁干扰屏蔽的要求。
[0004]碳纤维增强树脂基复合材料因其具有突出的比强度和比模量、较强的可设计性、良好的抗疲劳腐蚀性以及便于整体成型的特点，但其导热性能及电磁干扰屏蔽性能差，限制其广泛的应用。因此，设计和制备具有高导热性、良好电磁干扰屏蔽的碳纤维增强树脂基复合材料是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种碳纤维增强树脂基复合材料及其制备方法，以解决碳纤维增强树脂基复合材料导热性能及电磁屏蔽性能差的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的一种碳纤维增强树脂基复合材料，所述碳纤维增强树脂基复合材料的导热系数为0.2
‑
1.0（W/(m
·
K))，电磁屏蔽性为20
‑
50（dB）。
[0007]一种碳纤维增强树脂基复合材料制备方法，包括以下步骤，将羰基铁粉纳米颗粒和氮化硼纳米颗粒按照比例分散在溶剂A中，经处理得到氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒；将所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒用表面活性剂X进行处理，使得所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的表面在溶液中呈第一电性；将碳纤维织物用表面活性剂Y进行处理，使得所述碳纤维织物的表面在溶液中呈第二电性；对表面呈第二电性的所述碳纤维织物进行处理，以使表面呈第二电性的所述碳纤维织物的表面均匀沾有分散有所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的溶液，并经干燥得改性碳纤维；将制备的表面呈第一电性的所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒均匀分散在环氧树脂基体中后，其和所述改性碳纤维经处理得所述碳纤维增强树脂基复合材料。
[0008]更进一步地，分散在所述溶剂A中的所述羰基铁粉纳米颗粒与所述氮化硼纳米颗粒的质量比为（0.1
‑
10）：（0.1
‑
10）。
[0009]更进一步地，所述羰基铁粉纳米颗粒和所述氮化硼纳米颗粒按照比例超声分散在
所述溶剂A中，所述超声分散的功率为200
‑
2200W。
[0010]更进一步地，所述超声分散的处理时间为0.1
‑
10h。
[0011]更进一步地，对所述碳纤维织物进行处理的分散有所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的溶液的质量分数为0.01
‑
50.0%。
[0012]更进一步地，所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的第一电性与所述碳纤维织物的第二电性不同，以使表面呈第二电性的碳纤维织物吸附住表面呈第一电性的氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒。
[0013]更进一步地，经所述表面活性剂X处理后，所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的第一电性为正电性；经所述表面活性剂Y处理后，所述碳纤维织物的第二电性为负电性。
[0014]更进一步地，所述表面活性剂X为十八烷基三甲基溴化铵；所述表面活性剂Y为十二烷基苯磺酸钠。
[0015]更进一步地，在所述环氧树脂基体中分散所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的质量分数为0.1
‑
30%。
[0016]本专利技术通过对羰基铁粉纳米颗粒和氮化硼纳米颗粒进行处理得氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒，并进一步对氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒和碳纤维织物进行处理，使其表面在溶液中呈不同电性，从而使得在对碳纤维织物进行的过程中，表面呈第二电性的碳纤维织物能牢牢吸附住表面呈第一电性的氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒，从而得到质量较佳的改性碳纤维；将制备的表面呈第一电性的所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒均匀分散在环氧树脂基体中，经处理即可得到高导热性、良好电磁干扰屏蔽的碳纤维增强树脂基复合材料。
实施方式
[0017]本专利技术所述碳纤维增强树脂基复合材料及其制备方法通过具体实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述碳纤维增强树脂基复合材料及其制备方法进行改动或适当变更与组合以来实现和应用本专利技术技术的，它们都被视为包括在本专利技术的保护范围内。
[0018]以下就本专利技术所提供的一种碳纤维增强树脂基复合材料及其制备方法做进一步说明。
[0019]一种碳纤维增强树脂基复合材料，所述碳纤维增强树脂基复合材料的导热系数为0.2
‑
1.0（W/(m
·
K))，电磁屏蔽性为20
‑
50（dB）。
[0020]一种碳纤维增强树脂基复合材料制备方法，包括以下步骤，将一定量的羰基铁粉纳米颗粒和氮化硼纳米颗粒按照一定比例超声分散在溶剂A中，经真空抽滤和真空干燥后得到氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒;其中所述溶剂A可为去离子水或乙醇；将氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒用表面活性剂X进行处理，使得氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的表面在水溶液中呈第一电性；将碳纤维织物用表面活性剂Y进行处理，使得碳纤维织物的表面在水溶液中呈第二电性；
对表面呈第二电性的碳纤维织物进行处理，以使表面呈第二电性的碳纤维织物的表面均匀沾有分散有氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的溶液，并经干燥得改性碳纤维；在一具体实施例中，可将表面呈第二电性的碳纤维织物放置在平板容器上，然后将分散有氮化硼负载羰基铁粉的溶剂均匀地喷洒在碳纤维织物的正反面上，以使表面呈第二电性的碳纤维织物的表面均匀沾有分散有氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的溶液，然后将改性碳纤维织物放置在烘箱中干燥后即得改性碳纤维。
[0021]将制备的表面呈第一电性氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒均匀分散在环氧树脂基体中后，其和所述改性碳纤维经处理真空树脂转移模塑工艺制备得所述碳纤维增强树脂基复合材料。
[0022]在一具体实施例中，分散在所述溶剂A中的所述羰基铁粉纳米颗粒与所述氮化硼纳米颗粒的质量比为（0.1
‑
10）：（0.1
‑
10）。
[0023]在一具体实施例中，本专利技术为使纳米颗粒均匀分散在溶剂中，所述羰基铁粉纳米颗粒和所述氮化硼纳米颗粒按照比例超声分散在溶剂A（去离子水或乙醇）中，所述超声分散的功率为200
‑
2200W。
[0024]在一具体实施例中，所述超声分散的处理时间为0.1
‑
10h。
[0025]在一具体实施例中，对所述碳纤维织物进行处理的分散有所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的溶液的质量分数为0.01
‑
50.0%。
[0026]在一具体实施例中，所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，所述碳纤维增强树脂基复合材料的导热系数为0.2
‑
1.0（W/(m
·
K))，电磁屏蔽性为20
‑
50（dB）。2.一种碳纤维增强树脂基复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤，将羰基铁粉纳米颗粒和氮化硼纳米颗粒按照比例分散在溶剂A中，经处理得到氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒；将所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒用表面活性剂X进行处理，使得所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的表面在溶液中呈第一电性；将碳纤维织物用表面活性剂Y进行处理，使得所述碳纤维织物的表面在溶液中呈第二电性；对表面呈第二电性的所述碳纤维织物进行处理，以使表面呈第二电性的所述碳纤维织物的表面均匀沾有分散有所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒的溶液，并经干燥得改性碳纤维；将制备的表面呈第一电性的所述氮化硼负载羰基铁粉纳米颗粒均匀分散在环氧树脂基体中后，其和所述改性碳纤维经处理得所述碳纤维增强树脂基复合材料。3.根据权利要求2所述的碳纤维增强树脂基复合材料制备方法，其特征在于，分散在所述溶剂A中的所述羰基铁粉纳米颗粒与所述氮化硼纳米颗粒的质量比为（0.1
‑
10）：（0.1
‑
10）。4.根据权利要求2所述的碳纤维增强树脂基复合材料制备方法，其特征在于，所述羰基铁粉纳米颗粒和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贵生，赫玉欣，
申请(专利权)人：泰州光丽光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：