【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料的，具体为一种兼具导热和绝缘的复合材料结构。
技术介绍
1、碳纤维复合材料具有优异的机械性能，高比强度、高比模量，轻质高强，其广泛应用于航空航天、汽车、船舶、医疗、3c电子、体育休闲等领域。但是导热和绝缘性能一直是阻碍碳纤维复合材料广泛应用的问题。为了解决此问题，目前较为常用方法是将多种功能材料物理组合，即在碳纤维复合材料外围粘附导热材料和绝缘材料。这种方法不仅增加整体产品尺寸，而且产品整体不连续，使用过程受热冲击易脱粘失效。为此，急需研发一款采用碳纤维复合材料且同时具备导热和绝缘性的材料结构，使得制作获得的复合材料整体性好，从而适用于高低温环境使用。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其可以有效减少设备运行产生热量所带来的不良影响，同时也保持留着碳纤维优异的机械强度，保证了设备在不同环境中长时间的可靠性，其平面度较好且兼具超薄的尺寸厚度，可以大幅节省设备内部空间，提高设备轻量化。
2、一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于，其包括：
3、绝缘纤维外边框，其中心为空腔，所述空腔具备设定高度；
4、石墨层；
5、两层绝缘纤维层，具体为第一绝缘纤维层、第二绝缘纤维层；
6、以及2n层碳纤维复合材料层，其中n为自然数；
7、每层碳纤维复合材料层为相同面域结构，每层碳纤维复合材料层的面域形状为所述空腔的面域形状，所述绝缘纤维层的面域形状为所述绝
8、其进一步特征在于：
9、所述石墨层连同2n层碳纤维复合材料层所形成的内腔层的外边缘紧贴所述绝缘纤维外边框的内壁；
10、所述绝缘纤维外边框为圆环、椭圆环、类圆环或类椭圆环结构；
11、所述绝缘纤维外边框为矩形边框结构，每条边框的宽度相同，确保高温高压压附过程中的形变均匀稳定；
12、所述碳纤维复合材料层的材质为聚丙烯腈基碳纤维增强复合材料、沥青基碳纤维增强树脂基复合材料或聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维混合增强树脂基复合材料；
13、所述绝缘纤维外边框、两层绝缘纤维层的材料为e-玻璃纤维、s-玻璃纤维、芳纶纤维或氮化硅纤维；
14、所述碳纤维复合材料层、绝缘纤维外边框、两层绝缘纤维层均为预浸料的叠层，对应的每层预浸料的纤维预先用环氧树脂充分浸润处理，从而使得在高温高压复合时、环氧树脂固化，交联碳纤维、绝缘纤维和石墨三种材料，成为一体结构；
15、n的取值优选为2、3、4；
16、其将碳纤维、绝缘纤维、石墨三种材料有机结合，兼具碳纤维复合材料优异的力学性能和石墨材料的导热性能，整体结构导热系数达100w/(m*k)以上；
17、该结构形成的一体结构的最小厚度尺寸为0.15mm，高温高压成型后的产品的平面度＜1mm。
18、采用本专利技术后，通过在绝缘纤维外边框的空腔设置石墨层连同2n层碳纤维复合材料层，且底层为第一绝缘纤维层，上层为第二绝缘纤维层，之后通过高温高压一次将复合材料结构固化为一体材料，
19、该多功能材料组合式结构可以有效的减少设备运行产生热量所带来的不良影响，同时也保持留着碳纤维优异的机械强度，保证了设备在不同环境中长时间的可靠性，其制作获得的一体材料的平面度较好、兼具超薄的尺寸厚度，可以大幅节省设备内部空间，提高设备轻量化。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于，其包括：
2.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：所述石墨层连同2N层碳纤维复合材料层所形成的内腔层的外边缘紧贴所述绝缘纤维外边框的内壁。
3.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：所述绝缘纤维外边框为圆环、椭圆环、类圆环或类椭圆环结构。
4.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：所述绝缘纤维外边框为矩形边框结构，每条边框的宽度相同。
5.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：所述碳纤维复合材料层的材质为聚丙烯腈基碳纤维增强复合材料、沥青基碳纤维增强树脂基复合材料或聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维混合增强树脂基复合材料。
6.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：所述绝缘纤维外边框、两层绝缘纤维层的材料为E-玻璃纤维、S-玻璃纤维、芳纶纤维或氮化硅纤维。
7.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于
8.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：N的取值为2、3、4。
9.根据权利要求8所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：其将碳纤维、绝缘纤维、石墨三种材料有机结合，兼具碳纤维复合材料优异的力学性能和石墨材料的导热性能，整体结构导热系数达100W/(m*k)以上。
10.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：该结构形成的一体结构的最小厚度尺寸为0.15mm，高温高压成型后的产品的平面度＜1mm。
...【技术特征摘要】
1.一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于，其包括：
2.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：所述石墨层连同2n层碳纤维复合材料层所形成的内腔层的外边缘紧贴所述绝缘纤维外边框的内壁。
3.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：所述绝缘纤维外边框为圆环、椭圆环、类圆环或类椭圆环结构。
4.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：所述绝缘纤维外边框为矩形边框结构，每条边框的宽度相同。
5.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：所述碳纤维复合材料层的材质为聚丙烯腈基碳纤维增强复合材料、沥青基碳纤维增强树脂基复合材料或聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维混合增强树脂基复合材料。
6.根据权利要求1所述的一种兼具导热和绝缘的复合材料结构，其特征在于：所述绝缘纤维外边框、两层绝缘纤维层的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春生，张永喜，李成功，张涛，
申请(专利权)人：苏州安洁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。