[發明專利]輕質高導熱碳納米復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 200810033064.6
• 申請日: 2008-01-25
• 公開（公告）號: CN101250059A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 張哲娟;孫卓;潘麗坤
• 申請（專利權）人: 上海納晶科技有限公司;華東師范大學
• 主分類號: C04B35/524
• 分類號: C04B35/524;C04B35/622;C09K5/14
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉伍堂

1.一種輕質高導熱碳納米復合材料的制備方法，其特征在于：(1)選擇原材料：碳原料采用粉末狀或厚膜或薄膜的碳納米管/碳纖維，填充物采用含雜質較少的且濃度可調的含碳量高達40～80％的中間相瀝青或酚醛樹脂或聚碳苯或聚乙稀復合樹脂或芳基乙炔聚合物PAA的高碳有機溶液；(2)混合固化：采用物理共混法或浸漬法或濕/干高能球磨法或熱混捏法或高壓注入法將碳納米管/碳纖維與高碳有機溶液進行混合，并固化；(3)石墨化：將固化處理后的碳納米管/碳纖維混合材料在具有惰性氣體或氫氣保護下的真空爐中，進行高溫燒結，燒結溫度為800～2300℃，燒結時間0.5～3小時，所述的物理共混法是將粉末狀的碳納米管/碳纖維與高碳有機溶液共同放入研磨機中，以100～800轉/分鐘的攪拌速度進行共混，碳原料與高碳有機溶液的質量比為1∶0.3～0.8，將混合高碳有機溶液的碳納米管/碳纖維注入模具壓制成型，然后加熱固化，加熱溫度為50～250℃；所述的浸漬法是將高碳有機溶液以浸漬的方法與碳納米管/碳纖維的厚膜或碳納米管/碳纖維薄膜陣列結合，經過10～24小時的浸漬后，加熱固化，加熱溫度為50～250℃。

2.如權利要求1所述的一種輕質高導熱碳納米復合材料的制備方法，其特征在于：所述的濕/干高能球磨法是將碳原料與大、小磨球，或者碳原料與高碳有機溶液以及大、小磨球，放入球磨機的磨罐中，大磨球∶小磨球∶碳原料的質量比為7～13∶14～26∶0.2～1，碳原料與高碳有機溶液的質量比為1∶0.3～0.8，在磨罐內壓力和球磨機轉速分別為1個大氣壓和100～800轉/分的條件下進行干/濕法球磨，時間為0.5～4小時，自然降溫至室溫后，將經干法球磨處理的原料取出或經濕法球磨處理的原料與高碳有機溶液的混合漿料取出，壓鑄成形。

3.如權利要求1所述的一種輕質高導熱碳納米復合材料的制備方法，其特征在于：所述的熱混捏法是將碳原料與高碳有機溶液在混捏器中，碳原料與高碳有機溶液的質量比為1∶0.3～0.8，在混捏器內壓力為1個大氣壓，加以50～200℃的溫度，以100～300轉/分的條件下進行混捏，時間為6～12小時，自然降溫至室溫后，經過混捏后的材料取出，壓鑄成形。

4.如權利要求1所述的一種輕質高導熱碳納米復合材料的制備方法，其特征在于：所述的高壓注入法是將碳納米管/碳纖維厚膜或碳納米管/碳纖維薄膜陣列原料，放置于濃度為12～56％的高碳有機溶液中，然后放到氣壓機中，加壓5-40MPa，經過10-15小時的處理后，取出加熱固化。