[发明专利]一种高导热沥青基炭纤维复合材料预制体的制作方法

摘要

本发明公开了一种高导热沥青基炭纤维复合材料预制体的制作方法，采用预氧化或低温炭化状态的高导热沥青基炭纤维连续层与不同温度处理状态的粘胶基或聚丙烯腈基或各向同性沥青基或高导热沥青基短炭纤维网胎交替叠层，在连续层与网胎层的轴向经针刺工艺引入Z向增强纤维，Z向纤维的引入打通了Z向导热通路，也更易于热量在Z方向的疏通和传导，针刺密度控制在10～50针/cm²，制成体积密度为0.25～0.75g/cm³的准三向结构预制体毛坯，并将该预制体毛坯进行炭化及石墨化处理。本发明可成型大直径高导热沥青基炭纤维异型坯体，成型尺寸及外形不受限制，易于制备高导热沥青基炭纤维复合材料，适合批量工业化生产。

主权项

1.一种高导热沥青基炭纤维复合材料预制体的制作方法，其特征在于包括以下步骤：(1)先将炭纤维切成短炭纤维，再将短炭纤维梳理成短炭纤维网胎，成为网胎层，网胎层与连续层交替叠层，连续层为高导热连续沥青基炭纤维，连续层与网胎层的重量百分比为：高导热连续沥青基炭纤维60～95％，短炭纤维网胎5～40％；连续层的厚度为0.2～1.0mm，网胎层的厚度为0.05～0.5mm；所述连续层为0.1～12K高导热沥青基无纬单向布或炭布，纤维状态为预氧化或低温炭化状态，纤维直径为5～100μm，预氧化处理温度为220～280℃，低温炭化温度为350～600℃；(2)依据复合材料结构和导热方向要求，将连续层各层间以0°/0°或0°/90°或0°/±60°夹角交错进行铺层；(3)在连续层与网胎层交替叠层的轴向经针刺工艺引入Z向炭纤维，针刺密度控制在10～50针/cm²，制成体积密度为0.25～0.75g/cm³的针刺准三向整体结构预制体毛坯；(4)将上述预制体毛坯进行炭化和石墨化处理，得到高导热沥青基炭纤维复合材料针刺准三向整体结构预制体，密度为0.20～0.70g/cm³。