[發(fā)明專(zhuān)利]各向同性型碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910985323.3
• 申請(qǐng)日: 2019-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110978655B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海阿萊德實(shí)業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B32B9/00
• 分類(lèi)號(hào): B32B9/00;B32B9/04;B32B7/12;B32B37/06;B32B37/12;B32B37/00;B32B43/00
• 代理公司: 上海三和萬(wàn)國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31230
• 代理人: 陳偉勇

各向同性型碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其制作方法涉及新材料領(lǐng)域。各向同性型碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，呈片狀，且由碳纖維布層和膠水層依次從左向后交替排布而成；碳纖維布層由一層碳纖維布和滲透在碳纖維布內(nèi)的導(dǎo)熱膠水構(gòu)成，膠水層由導(dǎo)熱膠水構(gòu)成。各向同性型碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的制作方法，步驟一、通過(guò)徑向碳纖維線和緯向碳纖維線編織出碳纖維布；步驟二、將碳纖維布平鋪，然后在其上方涂敷導(dǎo)熱膠水，然后再附一層碳纖維布，然后再在其上涂敷導(dǎo)熱膠水，依次重復(fù)疊加；步驟三、壓實(shí)，排氣，并進(jìn)行高溫定型；步驟四、高溫定型結(jié)束后，將材料冷卻至室溫，進(jìn)行裁切，獲得各向同性型碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本產(chǎn)品制作簡(jiǎn)單，導(dǎo)熱性能好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新材料領(lǐng)域，具體涉及碳纖維結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

碳纖維，是一種含碳量在95％以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。碳纖維具有許多優(yōu)良性能：密度低、比性能高、無(wú)蠕變、耐高溫、耐疲勞、熱膨脹系數(shù)小、耐腐蝕、X射線透過(guò)性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好、電磁屏蔽性好等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種各向同性型碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，利用碳纖維非常高的導(dǎo)熱系數(shù)的特性，使其定向排布，從而達(dá)到最終產(chǎn)品優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。

本發(fā)明的目的還在于，提供各向同性型碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的制作方法，用于生產(chǎn)上述各向同性型碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

各向同性型碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其特征在于，呈片狀，且由碳纖維布層和膠水層依次從左向后交替排布而成；

所述碳纖維布層由一層碳纖維布和滲透在所述碳纖維布內(nèi)的導(dǎo)熱膠水構(gòu)成，所述膠水層由導(dǎo)熱膠水構(gòu)成。

所述碳纖維布包括至少一根位于水平方向上的徑向碳纖維線、至少八根位于豎直方向上的緯向碳纖維線；

位于同一所述碳纖維布層內(nèi)的徑向碳纖維線上下排布且相互平行，位于同一所述碳纖維布層內(nèi)的緯向碳纖維線前后排布且相互平行，任意一根緯向碳纖維線與和其在同一碳纖維布層內(nèi)的所有徑向碳纖維線交錯(cuò)并在交錯(cuò)的位置處相抵。

所述徑向碳纖維線的密度為8根/25mm，所述緯向碳纖維線的密度為8根/25mm，所述碳纖維布的厚度為0.15mm。

所述導(dǎo)熱膠水，包括液態(tài)硅橡膠、導(dǎo)熱粉體，所述導(dǎo)熱粉體的質(zhì)量百分比為80％～85％。所述導(dǎo)熱粉體優(yōu)選為氧化鋁，氧化鋅，鋁粉，石墨烯，碳纖維，碳納米管等中的一種或幾種。

各向同性型碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：

步驟一、通過(guò)徑向碳纖維線和緯向碳纖維線編織出碳纖維布；

步驟二、將所述碳纖維布平鋪，然后在其上方涂敷導(dǎo)熱膠水，然后再附一層碳纖維布，然后再在其上涂敷導(dǎo)熱膠水，依次重復(fù)疊加，形成“三明治”結(jié)構(gòu)；

步驟三、將步驟二制得的“三明治”結(jié)構(gòu)壓實(shí)，排出層與層之間的氣泡，并進(jìn)行高溫定型；

步驟四、高溫定型結(jié)束后，將材料冷卻至室溫，沿著垂直于碳纖維布的平鋪方向進(jìn)行裁切，獲得具有一定厚度的片狀體，所述片狀體即為各向同性型碳纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

步驟一中，所述徑向碳纖維線的密度為8根/25mm，所述緯向碳纖維線的密度為8根/25mm，所述碳纖維布的厚度為0.15mm。所述碳纖維布的重量為140g/m²。

步驟二中，所述導(dǎo)熱膠水，包括液態(tài)硅橡膠、導(dǎo)熱粉體，所述導(dǎo)熱粉體的質(zhì)量百分比為80％～85％。所述導(dǎo)熱粉體優(yōu)選為氧化鋁，氧化鋅，鋁粉，石墨烯，碳纖維，碳納米管等中的一種或幾種。所述導(dǎo)熱膠水的涂覆方式為：取固定重量的膠水，如50g/層，倒入模具中，采用自流平方式，流平后放入一層碳纖維布，然后再到入相同重量的膠水，往復(fù)操作疊加起來(lái)。因?yàn)椴捎霉潭康哪z水，所以無(wú)多余膠水產(chǎn)生。步驟二中，優(yōu)選溫度優(yōu)選為20℃-30℃。