[发明专利]一种碳网复合膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种碳网复合膜，包括多层碳纤维网格和包覆于所述多层碳纤维网格表面的树脂膜；所述多层碳纤维网格由相邻两层碳纤维之间交叉设置形成；所述碳纤维为中间相沥青碳纤维；所述碳纤维由负载有碳纳米管并且包覆有树脂的碳纤维收卷得到。所述碳网复合膜的面内导热性能和层间导热性能极佳，可广泛用于航天领域。本发明还提供了一种所述碳网复合膜的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种碳网复合膜及其制备方法，属于碳材料领域。

背景技术

为航天器提供能源的太阳电池阵的尺寸通常长达数米。所述太阳电池阵安装在基板上而得到太阳翼。通常大型太阳翼需采用伸展机构以实现其折叠展开等运动。太阳电池阵的基板材料一般采用轻质高强度高拉伸模量的复合材料。面板则由具有较好的尺寸稳定性和低热膨胀性能的高拉伸模量的碳纤维组成的网格构成。但在大型基板中，由于材料的导热性差，使得电池或其他元器件产生的热量无法及时有效得到疏导，从而缩短了电池或其他元器件的使用寿命。

发明内容

针对传统技术中的太阳电池阵基板结构热疏导能力弱、承受高低温交变能力差等不足，本发明的第一个目的在于提供一种适用于大型蒙皮或面板使用的高导热中间材料，具体提供了一种高导热碳网复合膜。

本发明的第二个目的在于提供一种所述碳网复合材料的制备方法。

本发明提供了一种碳网复合膜，

包括多层碳纤维网格和包覆于所述多层碳纤维网格表面的树脂膜；

所述多层碳纤维网格由相邻两层碳纤维之间交叉设置形成；

所述碳纤维为中间相沥青碳纤维；

所述碳纤维束由负载有碳纳米管并且包覆有树脂的碳纤维收卷得到。

所述树脂膜为热固性树脂膜；

所述树脂膜的厚度为0.1-0.3mm

所述热固性树脂膜为环氧树脂、双马树脂或氰酸酯树脂中的一种；

所述碳纳米管包括双壁或多壁碳纳米管；

所述碳纳米管表面含有羧基、胺基或羰基中的至少一种；

所述树脂包括环氧树脂、双马树脂或氰酸酯树脂；

所述碳纳米管占所述树脂的0.5-2wt％。

所述碳纤维的丝束为1K-6K；

所述所述交叉形成的夹角为30°-150°；

所述网格的边长为3-20mm。

所述碳纤维的拉伸模量不小于700GPa。

所述碳网复合膜的幅宽为100-1500mm，面密度为120-880g/m²，树脂含量为25％-40％，厚度为0.1-0.5mm；

所述碳纤维的热导率为500W/m·K-1000W/m·K；

所述多层碳纤维的层数为2-4层；

所述网格为菱形、三角形或矩形网格。

本发明提供了一种碳网复合膜的制备方法，包含以下步骤：

(1)对碳纤维施加张力后牵引入溶液A中，然后干燥，得到负载有碳纳米管的碳纤维；将负载有碳纳米管的碳纤维牵引入液体B，在牵引的过程中烘干并压实，得到负载碳纳米管的碳纤维单层预浸料；收卷得到负载碳纳米管的碳纤维单层预浸料，束间有3-20mm间隙；