[发明专利]一种高导热碳纤维复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种高导热碳纤维复合材料。本发明提供的高导热碳纤维复合材料利用碳纤维优异的轴向导热性能，重点改善了复合材料厚度方向上导热系数低的问题，增强了复合材料三维方向上的导热性。本发明通过面层和芯层的夹心结构的设置，通过层间界面改性引入高导热层，进而提高了层间导热性。根据实施例的实验结果可知，本发明提供的高导热碳纤维复合材料的导热系数为10～80W/m·K，远远高于现有技术中的0.7～1.0W/m·K。

主权项

1.一种高导热碳纤维复合材料的制备方法，包含以下步骤：(1)将树脂和固化剂溶于挥发性有机溶剂中，得到胶液，所述树脂为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂和氰酸酯树脂中的一种或几种；(2)将碳纤维浸渍于所述胶液中，得到碳纤维单向预浸料；将所述碳纤维单向预浸料层叠后加热固化，得到碳纤维单向层板；所述碳纤维为聚丙烯腈高强型碳纤维、聚丙烯腈高模型碳纤维和中间相沥青基碳纤维中的一种或几种；所述碳纤维的规格为1～24k；碳纤维单向预浸料每层中相邻两根纤维之间的距离为0.2～1.5mm；(3)沿与纤维轴线交叉的方向，将所述碳纤维单向层板分割成纤维条；以纤维条最大面积的侧面为粘结面，用胶黏剂对纤维条顺次进行粘结，得到纤维集合体；对所述纤维集合体进行加热固化，得到复合材料芯层；(4)用胶黏剂在所述复合材料芯层与纤维轴线交叉的方向的两个相对端面上分别粘结面层，加热固化后得到高导热碳纤维复合材料；面层为石墨烯薄膜、碳纳米管薄膜、碳纤维织物和步骤(2)所述碳纤维单向预浸料中的一种或几种。