[发明专利]一种石墨烯改性粘胶基炭纤维复合材料吸声板的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯改性粘胶基炭纤维复合材料吸声板的制备方法，采用短纤维针刺体作为预制体骨架，采用树脂浸渍、固化、炭化的工艺进行硬化处理。该方法为：一、采用粘胶基炭纤维针刺体作为预制体材料；二、树脂浸渍液的配置；三、树脂浸渍；四、固化处理；五、炭化处理；六、机械加工后，制得石墨烯改性粘胶基炭纤维复合材料吸声板。本发明采用炭纤维作为骨架，树脂炭基体作为增强体且经过石墨烯改性的低密度、多孔炭/炭吸声板，具有防水、防火、抗老化、抗冲击能力好，用材低能耗、环保、废弃后对环境无污染，在使用过程中，吸声效果好等优点。

技术领域

本发明属于新材料领域，具体涉及一种耐腐蚀、抗老化、粘胶基炭纤维复合材料吸声板材。

背景技术

吸声材料在应用方式上，通常采用共振吸声结构或渐变过渡层结构。为了提高材料的内损耗，一般在材料中混入含有大量气泡的填料或增加金属微珠等。在换能器阵的各阵元之间的隔声去耦、换能器背面的吸声块、充液换能器腔室内壁和构件的消声覆盖处理、消声水槽的内壁吸声贴面等结构上，经常利用吸声材料改善其声学性能。

吸声材料按吸声机理分为：①靠从表面至内部许多细小的敞开孔道使声波衰减的多孔材料，以吸收中高频声波为主，有纤维状聚集组织的各种有机或无机纤维及其制品以及多孔结构的开孔型泡沫塑料和膨胀珍珠岩制品。②靠共振作用吸声的柔性材料（如闭孔型泡沫塑料，吸收中频）、膜状材料（如塑料膜或布、帆布、漆布和人造革，吸收低中频）、板状材料（如胶合板、硬质纤维板、石棉水泥板和石膏板，吸收低频）和穿孔板(各种板状材料或金属板上打孔而制得，吸收中频)。

以上材料复合使用，可扩大吸声范围，提高吸声系数。用装饰吸声板贴壁或吊顶，多孔材料和穿孔板或膜状材料组合装于墙面，甚至采用浮云式悬挂，都可改善室内音质，控制噪声。多孔材料除吸收空气声外，还能减弱固体声和空室气声所引起的振动。将多孔材料填入各种板状材料组成的复合结构内，可提高隔声能力并减轻结构重量。

现有的吸声板材多采用有机、无机纤维、海绵、发泡板等制成，具有以下缺点：防水、防火、抗老化、抗冲击能力差，用材高能耗不环保、废弃后对环境有污染，在使用过程中，吸声效果差，造成实用效果不佳。因此，为解决上述问题，特提供一种新的技术方案来满足需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种工艺简单、硬化效果好、具有防水、防火、抗老化、抗冲击能力好，用材低能耗、环保、废弃后对环境无污染，在使用过程中，吸声效果好等优点的石墨烯改性粘胶基炭纤维复合材料吸声板的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种石墨烯改性粘胶基炭纤维复合材料吸声板的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：采用粘胶基炭纤维针刺体作为预制体材料，预制体密度控制在0.07g/cm³-0.15g/cm³。

步骤二：配置树脂浸渍液，将树脂和酒精按一定的比例混合搅拌，其混合比例为树脂：酒精=1：（1-10），搅拌均匀。然后将石墨烯按一定比例添加到树脂浸渍液中，搅拌均匀。

步骤三：将步骤二中配置好的树脂浸渍液加压浸渍在预制体坯体内，压力为0.4MPa-4.0MPa下进行浸渍。

步骤四：将步骤三中浸渍处理后坯体置于固化炉内进行固化处理，固化温度为120℃-200℃。

步骤五：将步骤四中固化处理的坯体置于炭化炉内进行炭化处理，炭化温度为750℃-900℃。

步骤六：将步骤五出炉的粘胶基炭纤维复合材料坯体经过机械加工后，制得石墨烯改性粘胶基炭纤维复合材料吸声板。其最终密度为0.30 g/cm³-1.50 g/cm³。