[發明專利]一種高強高導電復合纖維增強復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710088664.1
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106905546B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 梅輝;夏俊超;張鼎;韓道洋;肖珊珊;成來飛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C08J5/04
• 分類號: C08J5/04;C08J5/24;C08L61/06;C08K7/06;C08K7/24;C04B35/80;C04B35/565;C04B35/622
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種高強高導電復合纖維增強復合材料的制備方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將碳纖維與碳納米管纖維相互纏繞形成復合纖維，復合纖維直徑0.5～0.8mm；

步驟2：將繞線完成后的復合纖維放置于化學沉積爐中沉積PyC界面層；

步驟3：將沉積完界面層的復合纖維放入化學沉積爐中沉積SiC基體，得到一維碳纖維/碳納米管纖維/碳化硅陶瓷基復合材料；

或以酒精為溶劑，配置質量分數25％的酚醛樹脂溶液；將步驟1制備的復合纖維浸入樹脂溶液中，浸泡1h后取出，置于空氣中12h待溶劑揮發完全后放入200℃烘箱中固化2h得到一維碳纖維/碳納米管纖維/酚醛樹脂基復合材料；

所述碳纖維的單根直徑5～10μm，碳纖維束K數為1～10；所述碳纖維為：聚丙烯腈 基碳纖維、瀝青基碳纖維、黏膠基碳纖維或氣相生長碳纖維；所述碳納米管纖維為：溶液紡絲纖維、陣列抽絲纖維、浮動CVD直接紡絲纖維或膜捻纖維；所述碳納米管纖維直徑0.1～0.8mm；

所述步驟2沉積PyC界面層的工藝：沉積溫度960℃，壓力0.2KPa，丙烯流量500ml/min，Ar氣流量300ml/min，沉積時間6h；

所述步驟3沉積SiC基體的工藝：氫氣為載氣和稀釋氣，流量分別為250ml/min和350ml/min，三氯甲基硅烷為反應氣體，其與氫氣的摩爾比為10:1，沉積溫度1060℃，沉積時間40h；

所述將碳纖維與碳納米管纖維相互纏繞形成復合纖維的方法是：將一束碳纖維與碳納米管纖維的一端分別固定在繞線裝置轉盤上，將碳纖維與碳納米管纖維的另一端固定在繞線裝置的定點上；驅動繞線裝置轉盤轉動，轉盤轉動過程中帶動兩種纖維一端轉動，由于另一端固定，使得兩種纖維將纏繞在一起形成復合纖維。

2.根據權利要求1所述高強高導電復合纖維增強復合材料的制備方法，其特征在于：所述繞線裝置轉盤直徑0.5～2cm，轉速10～120r/min。