具有导热和电磁屏蔽性能的碳纤维复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有导热和电磁屏蔽性能的碳纤维复合材料的制备方法：使用磁控溅射法在碳纤维的表面逐层交替沉积Cu颗粒和AlN颗粒，得到功能化纤维；将功能化纤维制成功能化碳纤维网纱；将功能化碳纤维网纱与碳纤维单向布交替铺层，最外层为碳纤维单向布，经真空辅助成型制得具有导热和电磁屏蔽性能的碳纤维复合材料。本发明专利技术制备碳纤维复合材料所用的功能化碳纤维网纱相较于直接改性碳纤维布来说，工艺简单、操作性强以及成本低；并且由于导热和导电粒子的加入利于碳纤维网纱在碳纤维复合材料层间树脂中构建三维连续网络，制备的复合材料弯曲强度和断裂韧性得到小幅度提升，导热效果和电磁屏蔽性能提高较为显著，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有导热和电磁屏蔽性能的碳纤维复合材料的制备方法，属于碳纤维复合材料的制备领域。

技术介绍

1、碳纤维复合材料由于轻质高强和性能可设计等优异的特点在航空航天、轨道交通等领域得到广泛应用，其用量逐渐成为衡量工程先进性的重要标志。随着微型化和大功率集成电路的快速发展，热管理已成为电子设备最重要的问题之一，航天器的一些关键结构部件，如人造卫星天线、热辐射器和空间遥感相机等，由于受到空间环境巨大温差和集成电路高热通量的影响，导致热量过度积蓄，损害器件的使用效能和寿命；此外，高度集成的通信技术中不可避免的电磁干扰也成为严峻的挑战，因此，提高碳纤维复合材料的热导率/电导率是解决上述问题的一种有效而简单的方法。

2、相较纤维增强树脂复合材料的传统成型工艺—热压罐成型，真空辅助树脂灌注成型(vari)工艺因成本低、工艺简单成为主要成型工艺之一。经vari成型的碳纤维复合材料多为层合板的形式，板材中碳纤维沿面内方向排布，层间以环氧树脂粘结和传递载荷，而环氧树脂在固化后高度交联、脆性较大，因此，碳纤维复合材料的层间韧性较差。而且，由于结晶度和结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有导热和电磁屏蔽性能的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的碳纤维包括聚丙烯腈基、中间相沥青基碳纤维中的任意一种或两种的组合；所述碳纤维采用4～6mm短切碳纤维。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中Cu颗粒的沉积面积占碳纤维表面的20-40％，AlN颗粒的沉积面积占纤维表面的10-30％，逐层交替沉积1-5次。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中磁控溅射法的工艺参数为：溅射功率50～100W，沉积Cu颗粒的溅射时间为10...

【技术特征摘要】

1.一种具有导热和电磁屏蔽性能的碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的碳纤维包括聚丙烯腈基、中间相沥青基碳纤维中的任意一种或两种的组合；所述碳纤维采用4～6mm短切碳纤维。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中cu颗粒的沉积面积占碳纤维表面的20-40％，aln颗粒的沉积面积占纤维表面的10-30％，逐层交替沉积1-5次。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中磁控溅射法的工艺参数为：溅射功率50～100w，沉积cu颗粒的溅射时间为10-30min，沉积aln颗粒的溅射时间为5-20min。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞建勇，骆佳美，张辉，刘勇，杨雪勤，杨晨曦，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：