[发明专利]一种多孔碳纤维和基于该多孔碳纤维的吸波复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种多孔碳纤维，其特征是：所述的多孔碳纤维为疏松多孔结构，孔形态主要分为两种：一种是较大孔洞，其孔径范围为1～5μm；另一类是较小孔洞，孔径小于1μm，70～90％数量的较小孔洞孔径处于0.2～0.5μm的范围，较大孔洞和较小孔洞按体积比在6∶4～7∶3的范围；所述的多孔碳纤维整体孔容为0.2～0.7cm³/g，电导率为100～1000S/cm。

2.一种多孔碳纤维的制备方法，采用以聚丙烯腈为成碳前驱体聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯为热分解聚合物共混纺丝-高温碳化工艺制备聚丙烯腈基多孔碳纤维，其特征是：聚丙烯腈与聚甲基丙烯酸甲酯的质量比值在70∶30～90∶10的范围；所制得的多孔碳纤维为疏松多孔结构，孔形态主要分为两种：一种是较大孔洞，其孔径范围为1～5μm；另一类是较小孔洞，孔径小于1μm，70～90％数量的较小孔洞孔径处于0.2～0.5μm的范围，较大孔洞和较小孔洞按体积比在6∶4～7∶3的范围；所述的多孔碳纤维整体孔容为0.2～0.7cm³/g，电导率为100～1000S/cm。

3.一种基于多孔碳纤维的吸波复合材料的制备方法，其特征是：采用以聚丙烯腈为成碳前驱体聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯为热分解聚合物共混纺丝-高温碳化工艺制备聚丙烯腈基多孔碳纤维，聚丙烯腈与聚甲基丙烯酸甲酯的质量比值在70∶30～90∶10的范围；将制得的聚丙烯腈基多孔碳纤维研磨后加入到环氧树脂中，机械搅拌使其混合均匀；然后将硅烷偶联剂、消泡剂和固化剂加入上述混合物中，超声分散，使其均匀混合；所得混合液浇模后室温固化即得吸波复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种基于多孔碳纤维的吸波复合材料的制备方法，其特征在于，以复合材料整体重量为基准，多孔碳纤维含量为0.5～10wt％，硅烷偶联剂用量为0.5～8wt％，消泡剂用量为0～1wt％，其余为固化剂和环氧树脂，固化剂与环氧树脂质量之比为1∶2～4。

5.根据权利要求3所述的一种基于多孔碳纤维的吸波复合材料的制备方法，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂；所述的固化剂为低分子多元胺固化剂。

6.根据权利要求3所述的一种基于多孔碳纤维的吸波复合材料的制备方法，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂；所述的消泡剂为聚硅氧烷化合物溶液。

7.一种基于多孔碳纤维的吸波复合材料，其特征是：所述的吸波复合材料由多孔碳纤维、环氧树脂、固化剂、偶联剂和消泡剂组成，多孔碳纤维、固化剂、偶联剂和消泡剂均匀分散在环氧树脂中；以复合材料整体重量为基准，多孔碳纤维含量为0.5～10wt％，硅烷偶联剂用量为0.5～8wt％，消泡剂用量为0～1wt％，其余为固化剂和环氧树脂，固化剂与环氧树脂质量之比为1∶2～4。

8.根据权利要求7所述的吸波复合材料，其特征在于，所述的多孔碳纤维为疏松多孔结构，孔形态主要分为两种：一种是较大孔洞，其孔径范围为1～5μm；另一类是较小孔洞，孔径小于1μm，70～90％数量的较小孔洞孔径处于0.2～0.5μm的范围，较大孔洞和较小孔洞按体积比在6∶4～7∶3的范围；所述的多孔碳纤维整体孔容为0.2～0.7cm³/g，电导率为100～1000S/cm。

9.根据权利要求7所述的吸波复合材料，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂；所述的固化剂为低分子多元胺固化剂。

10.根据权利要求7所述的吸波复合材料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂；所述的消泡剂为聚硅氧烷化合物溶液。