[发明专利]一种碳纤维隔热材料及其制备方法

说明书

本发明属于复合隔热材料技术领域，具体涉及一种碳纤维隔热材料及其制备方法。由碳纤维和酚醛树脂纤维均匀分布组成；所述碳纤维和酚醛树脂纤维经过纺织、加压固化成型后，再通过石墨化工艺连接。解决了现有的碳纤维隔热材料，成份复杂，隔热效果差，生产工序繁琐，工艺污染严重的技术问题。组份简单，成本更低，保温效果更好，耐压强度更高，纤碳纤维与酚醛纤维混合纺织成毡体一次成型，收缩可控，工艺流程简化，结构稳定。

技术领域

本发明属于复合隔热材料技术领域，具体涉及一种新型碳纤维隔热材料及其制备方法。

背景技术

响应国家减少工艺环境污染，节约材料资源的号召下。在碳纤维复合材料制备过程中减少制备过程环境污染和提高员工工作环境品质。集中多工位同时交叉同时进行，降低生产成本，缩短生产时间，提高产品可控性。是众多复合材料企业的发展方向。

然而现有碳纤维隔热材，成份复杂，生产成本高，隔热效果差，且其制备工艺，工序繁多、过程污染严重、工艺过程可控性差，生产不连续，不集成，生产效率低。

发明内容

本发明提供了一种碳纤维隔热材料及其制备方法，解决了现有的碳纤维隔热材料，成份复杂，隔热效果差，生产工序繁琐，工艺污染严重的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例的一个方面，提供了一种碳纤维隔热材料，由碳纤维和酚醛树脂纤维均匀分布组成；所述碳纤维和酚醛树脂纤维经过纺织、加压固化成型后，再通过石墨化工艺连接。

进一步的，所述碳纤维和酚醛树脂纤维比例为1：0.3-0.8。

进一步的，所述碳纤维隔热材料厚度为20-300mm。

进一步的，所述碳纤维隔热材料，密度为0.13g/cm³，1600℃热导率为0.25W/(m·K)，热膨胀系数为1.2x10^-6/k，耐压强度为0.5Mpa。

本发明实施例的另一个方面，提供了一种碳纤维隔热材料的制备方法，包括以下步骤，(1)按需选择适当直径的碳纤维和酚醛树脂纤维，裁剪适当长度的碳纤维和酚醛树脂纤维；(2)将碳纤维放入开松机内开松；(3)将开松后的碳纤维和酚醛树脂纤维按照比例1：0.3-0.8的比例混合，铺网成网胎毡体；(4)将网胎毡体装入加热平板磨具加热到200℃保温2小时；(5)在将步骤(4)中得到的固化成型材料放入石墨化炉内，炉内最高温度2600℃，保持5小时，自然降温；(6)机械加工外形得到成品。

本发明相比现有技术的有益效果是：组份简单，成本更低，保温效果更好，耐压强度更高，纤碳纤维与酚醛纤维混合纺织成毡体一次成型，收缩可控，工艺流程简化，结构稳定。通过两种纤维均匀分布，酚醛树脂纤维重新软化具有一定流动性，从而很好的桥接了碳纤维之间的粘结，通过加热固化成型，减小了材料之间的空隙，提高保温效果，在石墨化过程中均匀的桥接碳纤维，显著增加了强度；同时使碳纤维之间形成均匀的小空隙，保温效果更均匀。

附图说明

图1是本发明实施例中所述的碳纤维隔热材料的结构示意图。

附图标记说明：1、碳纤维；2、酚醛树脂纤维。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一参数集合和第二参数集合等是用于区别不同的参数集合，而不是用于描述参数集合的特定顺序。

在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个元件是指两个元件或两个以上元件。