[发明专利]一种碳纤维吸波材料及其制备方法

说明书

本发明涉及吸波材料技术领域，更具体地，本发明提供了一种碳纤维吸波材料及其制备方法。本发明第一方面提供一种碳纤维吸波材料，按重量份计，制备材料包括20～60份改性碳纤维、40～80份固化定型材料。各组分间相互作用可明显改善碳纤维吸波材料表面导热性能，并能够在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率。

技术领域

本发明涉及吸波材料技术领域，更具体地，本发明提供了一种碳纤维吸波材料及其制备方法。

背景技术

随着现代电子工业和无线通信快速发展，各种电子电气设备已经广泛应用于各个领域，如通信导航、广播电视、医疗的高频设备、家用电器等，这些设备和产品都会产生大量电磁辐射，电磁辐射不仅造成辐射源之间的相互干扰，而且还污染人类生存的空间，当电磁辐射达到一定的强度就会影响人的免疫、神经、生殖系统，诱发各种疾病。吸波材料能吸收或者大幅减弱投射到它表面的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰。

碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性，外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。近些年来，碳纤维增强树脂基复合材料在吸波方面的应用越来越广泛，有很多将碳纤维与磁性材料直接复合制备得到碳纤维复合材料，但其组分间界面效应明显，不利于阻抗匹配。另外，为了提高碳纤维增强树脂基复合材料的市场竞争力，通常还会在复合材料中额外添加一定量的功能性填料，如吸波剂、增强填料等。目前，功能性填料一般都是直接加入到树脂基材中进行复合，但由于大多数功能性填料的尺度较小，易团聚，从而导致其在树脂基材中难以分散均匀，进而造成材料的吸波性能不稳定，严重影响其实际应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种碳纤维吸波材料，按重量份计，制备材料包括20～60份改性碳纤维、40～80份固化定型材料。

作为本发明的一种优选技术方案，所述改性碳纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)碳纤维加入到表面处理剂进行预处理；

(2)碳纤维表面沉积磁性粒子。

作为本发明的一种优选技术方案，所述表面处理剂选自浓硫酸、浓硝酸、王水中的一种或几种组合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述磁性材料选自铁氧体、氧化铁、四氧化三铁、掺杂四氧化三铁、二氧化锰、二氧化钴中的一种或几种组合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固化定型材料包括基体树脂和导热填料。

作为本发明的一种优选技术方案，所述基体树脂的制备原料包括硅树脂、催化剂、抑制剂、硅油。

作为本发明的一种优选技术方案，所述硅树脂选自乙烯基硅树脂、甲基硅树脂、苯基硅树脂中的一种或几种组合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述乙烯基MQ硅树脂在乙烯基含量为1～2wt％，M/Q的比值范围在0.5～1.2。

作为本发明的一种优选技术方案，所述催化剂为铂金催化剂；所述铂金催化剂的铂含量为4000～10000ppm。

本发明的第二方面提供了一种碳纤维吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

S1将改性纤维、固化定型材料加入到双行星搅拌机中进行搅拌混合；

S2将步骤S1制备得到的混合物成型，裁切后即得。

有益效果：本发明制备得到的碳纤维吸波材料，其中包括的改性碳纤维是由碳纤维预处理以及表面沉积磁性粒子制备得到，进一步加入特定的填料与基体树脂，各组分间相互作用可明显改善碳纤维吸波材料表面导热性能，并能够在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率。

具体实施方式