【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料领域，尤其涉及一种隔热耐烧蚀复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、动力电池系统(电池包)是新能源汽车整车的动力来源，是新能源汽车最关键的零部件之一。电池包一般由电池模组、电气系统、热管理系统、电池管理系统和结构件等组成。动力电池包壳体的主要作用是承载电池模组、电气模块、冷却模块等动力电池系统部件，同时保护电池和电气系统在受到外界碰撞、挤压时不会破坏，对电池包的安全防护具有至关重要的作用。为保证动力电池的安全性，动力电池包壳体需要适应各种复杂工况，满足强度和刚度等需求。
2、目前电池包壳体一般采用云母片作为耐烧蚀层，盖板与防火隔热层分开，该方案存在如下不足：(1)使用云母片制作的电池包防护材料，其耐火温度一般在800℃，未来随着电池的能量密度增加，电池防火温度需求将会达到1300℃，现有的云母片将难以满足高温使用的需求；(2)传统的电池包壳体的厚度为5-8mm，加上云母片1mm总共厚度将达到6-9mm，电池组自重大，电耗增加，续航减少，不利于电动汽车节能环保及轻量化发展。
3、随着新能源汽车的发展，人们对新能源汽车的续航里程要求不断提升，对动力电池的隔热耐高温性能及其轻量化的要求不断提高，而现有的电池包壳体材料一般只具有隔热性能或只具有抗烧蚀性能，难以实现1300℃高温下隔热抗烧蚀性能于一体，满足不了1300℃温度下耐烧蚀及隔热的要求。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种隔
2、本专利技术的目的之一，在于在解决目前面临的更高失火温度和耐烧蚀性能的需求，提供一种隔热耐烧蚀复合材料；本专利技术的目之二，是提供一种隔热耐烧蚀复合材料的制备方法。
3、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
4、一种隔热耐烧蚀复合材料，包括基体板和压在基体板上的碳化硅纤维增强树脂复合材料，所述碳化硅纤维增强树脂复合材料是碳化硅纤维布/毡上下两面均涂覆隔热耐烧蚀改性树脂并被所述隔热耐烧蚀改性树脂浸润，固化后得到，
5、所述隔热耐烧蚀改性树脂由20％-60％重量份的环氧树脂、2％-10％重量份的固化剂、5％-15％重量份的催化剂、10％-15％重量份的成碳剂、3％-5％重量份的发泡剂、15％-20％重量份的阻燃剂、5％-15％重量份的助剂混合制得。
6、本专利技术采用的耐烧蚀改性树脂在300℃以上的温度中可同时发泡和碳化形成无机泡沫基体，可以有效的隔绝热量的传导，阻挡火焰的烧蚀，碳化硅纤维布/毡具有优异的高温抗氧化性，在高温下具有良好的机械性能，本专利技术通过采用耐烧蚀改性树脂和碳化硅纤维布/毡两者相结合，一方面耐烧蚀改性树脂可以在在300℃以上的温度中同时发泡和碳化形成无机泡沫基体，提升复合材料的厚度，进而提高隔热效果，同时碳化硅纤维布/毡能为泡沫结构提供了良好的强度支撑，增加了泡孔强度，提高了隔热耐烧蚀改性树脂发泡成为泡沫后的结构强度；另一方面碳化硅纤维布/毡能对在高温条件下进行发泡的耐烧蚀改性树脂进行紧固，控制其发泡倍率，同时发泡结构能延长高温条件下碳化硅纤维布/毡被氧化的时间，进而提升了复合材料整体的抗烧蚀性能。本专利技术所制备的一种隔热耐烧蚀复合材料，是隔热及耐烧蚀一体化的电池包壳体材料，通过隔热耐烧蚀改性树脂作为耐烧蚀基体，碳化硅纤维布/毡作为支撑骨架，两者相协同，实现防隔热耐烧蚀一体化，既能满足高温条件下的耐烧蚀、隔热问题，同时实现复合材料轻质低重，能满足高温条件下的力学性能要求。
7、进一步优选的技术方案，所述碳化硅纤维布/毡为碳化硅纤维布或碳化硅纤维毡，或碳化硅纤维布和碳化硅纤维毡的组合。
8、进一步优选的技术方案，所述碳化硅纤维布/毡中所述碳化硅纤维布和碳化硅纤维毡的体积比为1：5～5：1。当碳化硅纤维布和碳化硅纤维毡的体积比在范围内时，制备的电池包壳体材料经整体烧蚀30min后，发现样品不发生分层、开裂、烧穿等现象，复合材料在1300℃温度下烧蚀30min后，背板温度低于250℃，具有更好的隔热抗烧蚀效果。
9、进一步优选的技术方案，所述碳化硅纤维布为二代碳化硅纤维布；所述碳化硅纤维毡为二代碳化硅纤维毡。
10、进一步优选的技术方案，所述环氧蚀树脂为并不限于双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、有机硅改性环氧树脂、氢化双酚a型环氧树脂中的一种或多种。
11、进一步优选的技术方案，所述固化剂为并不限于四乙烯五胺、二乙烯三胺、聚乙烯亚胺、聚酰胺中的一种。
12、进一步优选的技术方案，所述催化剂为并不限于磷酸二氢铵、硼酸盐、有机磷酸脂中的一种。
13、进一步优选的技术方案，所述成碳剂为并不限于环氧树脂、酚醛树脂、醛酮树脂、淀粉、纤维素中的一种或多种。
14、进一步优选的技术方案，所述发泡剂为并不限于三聚氰胺、尿素、偶氮二甲酰胺中的一种。
15、进一步优选的技术方案，所述阻燃剂为并不限于氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、三氧化二锑、氧化锌中的一种或多种。
16、进一步优选的技术方案，所述助剂为并不限于硅油、聚二甲基硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷中的一种或多种。
17、进一步优选的技术方案，所述的基体板为并不限于铝板、钢板、纤维增强树脂基复合板中一种。
18、本专利技术还提供一种隔热抗烧蚀电池包壳的制备方法，其制备步骤如下：
19、(a)按所述隔热耐烧蚀改性树脂的配方配置组分，搅拌混合均匀后备用；
20、(b)将步骤(a)制得的隔热耐烧蚀改性树脂均匀喷涂在碳化硅纤维布/毡的上下两面，使碳化硅纤维布/毡完全浸润隔热耐烧蚀改性树脂，然后将浸润的碳化硅纤维布/毡放入烘箱中在60-200℃下预固化得到预浸料；
21、(c)将步骤(b)得到的预浸料裁剪为模具大小后，置于基体板上一起层铺装入模具中模压成型，模压温度120-300℃，压力为0.5-10mpa，即得到隔热抗烧蚀电池包壳体材料。
22、进一步优选的技术方案，步骤(a)中的搅拌速率为150-200rpm，搅拌时间1-5h。
23、有益效果
24、(1)本专利技术提供的一种隔热耐烧蚀复合材料采用隔热耐烧蚀改性树脂与碳化硅纤维布/毡相结合，实现隔热耐烧蚀一体化，隔热耐烧蚀改性树脂在1300℃火焰烧蚀下，可发泡膨胀并无机化形成泡沫层，可阻挡火焰的烧蚀；发泡形成的泡沫层强度高，持续烧蚀30min后，泡孔不塌陷；同时本专利技术使用碳化硅纤维布/毡作为增强材料，可以降低改性树脂的膨胀倍率，增强泡沫基体强度，整体烧蚀30min后样品不发生分层、开裂、烧穿等现象，壳体背板温度低于300℃，具有良好隔热抗烧蚀效果。
25、(2)利用本专利技术制备的电池包壳体材料制备的电池包壳体，厚度薄质本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种隔热耐烧蚀复合材料，其特征在于，包括基体板和压在基体板上的碳化硅纤维增强树脂复合材料，所述碳化硅纤维增强树脂复合材料是碳化硅纤维布/毡上下两面均涂覆隔热耐烧蚀改性树脂并被所述隔热耐烧蚀改性树脂浸润、固化后得到，
2.根据权利要求1所述的一种隔热耐烧蚀复合材料，其特征在于，所述碳化硅纤维布/毡中所述碳化硅纤维布和碳化硅纤维毡的体积比为1：5～5：1。
3.根据权利要求1或2所述的一种隔热耐烧蚀复合材料，其特征在于，所述碳化硅纤维布为二代碳化硅纤维布；所述碳化硅纤维毡为二代碳化硅纤维毡。
4.根据权利要求1所述的一种隔热耐烧蚀复合材料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、有机硅改性环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂中的一种或多种；
5.根据权利要求1所述的一种隔热耐烧蚀复合材料，其特征在于，所述的基体板为铝板、钢板、纤维增强树脂基复合板中一种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的一种隔热耐烧蚀复合材料的制备方法，制备步骤如下：
7.根据权利要求6所述的一种隔热耐烧蚀复合材料的制备方
8.一种如权利要求1-5所述一种隔热耐烧蚀复合材料或由权利要求6-7所述的一种隔热耐烧蚀复合材料的制备方法制得的隔热耐烧蚀复合材料应用，所述隔热耐烧蚀复合材料用于制作电池包壳体。
...【技术特征摘要】
1.一种隔热耐烧蚀复合材料，其特征在于，包括基体板和压在基体板上的碳化硅纤维增强树脂复合材料，所述碳化硅纤维增强树脂复合材料是碳化硅纤维布/毡上下两面均涂覆隔热耐烧蚀改性树脂并被所述隔热耐烧蚀改性树脂浸润、固化后得到，
2.根据权利要求1所述的一种隔热耐烧蚀复合材料，其特征在于，所述碳化硅纤维布/毡中所述碳化硅纤维布和碳化硅纤维毡的体积比为1：5～5：1。
3.根据权利要求1或2所述的一种隔热耐烧蚀复合材料，其特征在于，所述碳化硅纤维布为二代碳化硅纤维布；所述碳化硅纤维毡为二代碳化硅纤维毡。
4.根据权利要求1所述的一种隔热耐烧蚀复合材料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄小忠，陶孟，陶浩帆，马彦，陈欢，黎尧，梅文斌，
申请(专利权)人：湖南博翔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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