[发明专利]一种高导电、高透气率的梯度结构碳纤维纸及其制备方法

摘要

本发明提供一种高导电、高透气率梯度结构碳纤维纸及其制备方法，首先采用聚多巴胺包覆炭素填料，可实现在热固性聚合物树脂(酚醛树脂、呋喃树脂、糠醛树脂及其改性树脂等)的有机溶液中的均匀稳定分散，再采用液相浸渍的方法通过向碳纤维毡片内部引入导电炭素微粒构建不同体密度的炭纸坯体，最后采用多层铺叠方式在层间构建梯度结构。梯度结构碳纤维纸的体积密度为0.32‑0.42g cm‑3，石墨化度为74％‑84％，表面电阻率为4.5‑5.3mΩ·cm，平均体积电阻率为11‑14mΩ·cm，透气率大于2000ml·mm/(cm2·hr·mmAq)。不同体积密度梯度叠合导致碳纤维纸内部在法向方向上的孔隙率、孔径大小呈梯度变化，孔径过渡平稳。法向方向上密度和孔结构的梯度变化，利于提升碳纸的导电性、透气性和力学性能。