[发明专利]一种金属/碳/碳复合材料板及其制备方法

权利要求书

1.一种金属/碳/碳复合材料板，其特征在于，包括碳沉积层、碳纤维包覆层（1）和金属/碳/碳复合芯体（2），所述碳沉积层包覆于所述碳纤维包覆层（1）外部，所述碳纤维包覆层（1）包裹所述金属/碳/碳复合芯体（2），所述碳纤维包覆层（1）与所述金属/碳/碳复合芯体（2）紧密结合；所述碳纤维包覆层包括上表面层、下表面层和碳纤维包覆圈，所述碳纤维包覆圈形成于所述金属/碳/碳复合芯体（2）的四周；

所述碳纤维包覆层（1）包括叠层设置的碳纤维层，所述金属/碳/碳复合芯体（2）包括叠层设置的芯体碳纤维层（21）和金属/碳纤维复合网布层（22），所述金属/碳纤维复合网布层（22）包括经纬交织的连续金属纤维和碳纤维；

所述连续金属纤维在所述金属/碳纤维复合网布中单向设置，所述金属/碳纤维复合网布中不存在经纬的金属交织点；

所述连续金属纤维的直径为大于0.1mm且小于等于0.5mm，所述碳纤维包覆层（1）的厚度为0.5-2mm，所述金属/碳/碳复合芯体（2）的厚度为3-25mm。

2.根据权利要求1中所述的金属/碳/碳复合材料板，其特征在于，所述连续金属纤维包括连续铜纤维、连续铜合金纤维、连续铝纤维、连续镁纤维和连续钨纤维中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2中所述的金属/碳/碳复合材料板，其特征在于，所述碳纤维包括1K-12K根碳纤维单元，所述碳纤维单元的直径为5-7um。

4.根据权利要求1或2中所述的金属/碳/碳复合材料板，其特征在于，

所述碳沉积层的厚度为15-100um。

5.根据权利要求1或2中所述的金属/碳/碳复合材料板，其特征在于，所述金属/碳/碳复合材料板的密度为1.60-1.80g/cm³。

6.一种金属/碳/碳复合材料板的制备方法，应用于权利要求1-5中任一项所述的金属/碳/碳复合材料板，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用连续金属纤维和碳纤维形成经纬交织的金属/碳纤维复合网布；所述连续金属纤维在所述金属/碳纤维复合网布中单向设置，所述金属/碳纤维复合网布中不存在经纬的金属交织点；

S2：以碳纤维布形成碳纤维表面层，并以所述碳纤维布和所述金属/碳纤维复合网布叠层粘合形成金属/碳/碳复合芯体（2），得到初始复合板坯体；所述碳纤维表面层包裹所述金属/碳/碳复合芯体（2），所述金属/碳/碳复合芯体（2）与所述碳纤维表面层粘合；

S3：对所述初始复合板坯体进行固化、碳化、循环增密和成型加工处理，得到初始复合材料板；

S4：对所述初始复合材料板进行化学气相沉积涂层处理，得到所述金属/碳/碳复合材料板；

所述金属/碳/碳复合材料板的碳纤维包覆层包括上表面层、下表面层和碳纤维包覆圈，所述碳纤维包覆圈形成于所述金属/碳/碳复合芯体（2）的四周；

所述连续金属纤维的直径为大于0.1mm且小于等于0.5mm，所述碳纤维包覆层（1）的厚度为0.5-2mm，所述金属/碳/碳复合芯体（2）的厚度为3-25mm。

7.根据权利要求6中所述的制备方法，其特征在于，所述S2包括：以所述碳纤维布形成所述碳纤维表面层，并将所述碳纤维布和所述金属/碳纤维复合网布上涂布石墨胶溶液并叠层粘合，形成所述金属/碳/碳复合芯体（2），所述金属/碳/碳复合芯体（2）通过所述石墨胶溶液粘合于所述碳纤维表面层内部，形成所述初始复合板坯体；

在所述S2之前，所述方法还包括：

将改性酚醛树脂、石墨粉和乙醇搅拌均匀，得到所述石墨胶溶液，所述石墨粉的粒径为10-70um。

8.根据权利要求7中所述的制备方法，其特征在于，所述S3中经固化后的初始复合板坯体中的碳纤维布的重量占比为30%-50%、所述连续金属纤维的重量占比为5%-20%，所述改性酚醛树脂的重量占比为20%-40%，所述石墨粉的重量占比为3%-10%。