[发明专利]一种低膨胀性高导热炭复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种低膨胀性高导热炭复合材料的制备方法，属于炭纤维材料技术领域。本发明结晶氯化铝、铝粉、氧化钇和醋酸为原料，采用用溶胶—凝胶法制备得改性涂覆层，将其包覆至聚酰亚胺材料表面后，经煅烧处理，其内部聚酰亚胺炭化形成炭纤维材料，外表包覆材料则通过高温煅烧形成包覆在碳纤维表面的钇铝石榴石包覆层，由于钇铝石榴石可有效抑制炭纤维材料在高温环境下成型时发生开裂的现象，特别是可在其表面形成均匀致密的微观结构，通过钇铝石榴石晶粒分布，在高温烧结过程中在一定程度上阻碍炭纤维材料体积发生膨胀导致开裂，同时有效在其表面形成保护膜，在阻止其体积膨胀的同时，使其有效形成致密结构，降低材料膨胀性能。

主权项

1.一种低膨胀性高导热炭复合材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比1：5，将聚酰亚胺树脂添加至N,N‑二甲基乙酰胺中，得混合液并搅拌混合，滴加N,N‑二甲基乙酰胺稀释处理，得稀释液；（2）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份氯化铝、3～5份200目金属铝粉和1～2份氧化钇置于烧杯中，水浴加热，静置冷却至室温并收集得凝胶液，旋转蒸发，得浓缩凝胶液；（3）按体积比1:1，将浓缩凝胶液与稀释液搅拌混合并置于静电纺丝装置中，静电纺丝处理并收集纺丝纤维，将纺丝纤维置于室温下静置固化，收集得固化纤维并置于马弗炉中，升温处理并通氮气排除空气，在氮气气氛下保温炭化，得改性纤维材料；（4）按质量比1:2，将碳纤维与聚丙烯粉末搅拌混合并置于模具中，将模具加热，随后抽真空处理，保温熔融后静置冷却至室温，得混合材料并置于平板硫化机中，压制成型，静置冷却至室温，即可制备得一种低膨胀性高导热炭复合材料。