【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳纤维复合材料领域，特别涉及一种提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、普通碳纤维复合材料由于纤维本身热导率较低以及纤维之间的不连续性，存在厚度方向导热能力较差的问题，严重限制了其在航空航天领域的应用。目前有研究专利用碳纳米管对普通碳纤维表面进行改性，例如：专利cn116536597a公开了一种通过化学气相沉积工艺在带有热解炭的短碳纤维多孔体上原位生成碳纳米管的方法，但受限于普通碳纤维自身低热导率以及碳纳米管较短，较难实现碳纤维复合材料在导热领域的应用。
3、另一方面，由于沥青基碳纤维表面惰性较强，采用传统负载方法难以在沥青基碳纤维表面负载足够量的催化剂，进而影响了化学气相沉积法生长碳纳米管的效果。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一种提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法。本专利技术利用化学气相沉积(cvd)法在沥青基碳纤维(pcf)表面制备了大长径比的碳纳米管(cnt)，构建了沥青基碳纤维复合材料厚度方向上的热传导通道，显著提高了其热导率。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面，提供了一种提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，包括：
4、将nicl2·6
5、将沥青基碳纤维进行酸处理，然后将碳纤维竖立浸渍在前驱体溶液中24～32h，洗涤、干燥，得到nicl2·6h2o@pcf；
6、以nicl2·6h2o@pcf和三聚氰胺分别为碳源、氮源，采用cvd法生长大长径比碳纳米管，得到cnt@pcf；
7、采用树脂对cnt@pcf进行充分浸润，固化成型，即得；
8、其中，所述大长径比碳纳米管的长径比大于250：1。
9、由于沥青基碳纤维表面惰性较强，目前一般通过电镀或表面活性剂负载镍基催化剂，方法复杂，催化效果差。为此，本申请研究发现：通过将酸化后的碳纤维丝束分成很多小丝束并以竖立的方式浸渍在nicl2·6h2o的甲醇溶液中，可以使催化剂前驱体nicl2·6h2o均匀负载在pcf的表面，提升了碳纳米管在pcf表面生长的均匀性。
10、在一些实施例中，所述前驱体溶液中，nicl2·6h2o的浓度为0.32m。
11、在一些实施例中，所述洗涤采用甲醇进行多次洗涤。
12、在一些实施例中，所述干燥的条件为80℃～90℃下干燥16～24h。
13、在一些实施例中，所述三聚氰胺与nicl2·6h2o@pcf的质量比为16～24:1。
14、在一些实施例中，cvd法的处理温度为450℃～750℃、保温时间为2～3h。
15、在一些实施例中，cvd法的处理的气氛为h2/ar混合气体，h2占比5％。
16、在一些实施例中，所述树脂由环氧树脂和固化剂按质量比131～150:40混合而成。
17、本专利技术的第二个方面，提供了上述方法制备的沥青基碳纤维复合材料。
18、本专利技术的第三个方面，提供了上述的沥青基碳纤维复合材料在航空航天领域中的应用。
19、本专利技术的有益效果
20、(1)本专利技术利用化学气相沉积(cvd)法在沥青基碳纤维(pcf)表面制备了大长径比的碳纳米管(cnt)，构建了沥青基碳纤维复合材料厚度方向上的热传导通道，显著提高了其热导率。
21、(2)本专利技术的制备工艺简单可控、适用于航空航天领域，可以用于飞行器热端、散热等部件，提高设备的运行效率和安全性。
22、(3)本专利技术采用cvd法在较低温度下实现在沥青基碳纤维表面生长大长径比碳纳米管；大长径比碳纳米管在连续纤维之间起到连接作用，为热量的传递提供有效通路。
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1.一种提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，所述前驱体溶液中，NiCl2·6H2O的浓度为0.32M。
3.如权利要求1所述的提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，所述洗涤采用甲醇进行多次洗涤。
4.如权利要求1所述的提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，所述干燥的条件为80℃～90℃下干燥16～24h。
5.如权利要求1所述的提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，所述三聚氰胺与NiCl2·6H2O@PCF的质量比为16～24:1。
6.如权利要求1所述的提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，CVD法的处理温度为450℃～750℃、保温时间为2～3h。
7.如权利要求1所述的提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，CVD法的处理的气氛为H2/Ar混合气体，H2占比5％。
8.如权利要求1所述的
9.权利要求1-8任一项所述的方法制备的沥青基碳纤维复合材料。
10.权利要求9所述的沥青基碳纤维复合材料在航空航天领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，所述前驱体溶液中，nicl2·6h2o的浓度为0.32m。
3.如权利要求1所述的提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，所述洗涤采用甲醇进行多次洗涤。
4.如权利要求1所述的提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，所述干燥的条件为80℃～90℃下干燥16～24h。
5.如权利要求1所述的提升沥青基碳纤维复合材料厚度方向热导率的方法，其特征在于，所述三聚氰胺与nicl2·6h2o@pcf的质量比...
【专利技术属性】
技术研发人员：苟凯，邓文超，赵英男，岳书静，尹高冲，李福海，
申请(专利权)人：中车成型科技青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：
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