[发明专利]一种超薄炭纤维纸的制备工艺

权利要求书

1.一种炭纤维纸的制备工艺，其特征在于：包括下述步骤：

（1）浸渍-固化

将炭纤维纸坯体在0.1-5g/ml的树脂溶液中浸渍10-60 mim，取出，烘干，模压固化，模压固化温度为140-240℃，时间为0.5-2h，压力为2-10MPa；固化后的样品放入0.1-5g/ml的树脂溶液中再次浸渍，取出，烘干，模压固化，反复浸渍-模压固化，直至得到获得炭纤维纸前驱体；所述炭纤维纸前驱体中，树脂含量为50wt%-80wt%；步骤（1）中浸渍-模压固化次数为2-5次；

（2）热处理

将步骤（1）中获得的炭纤维纸前驱体先在700-1200℃间进行炭化处理，并在此温度保温0.5-2 h；然后在1200-3000℃温度间进行石墨化处理，并在此温度下保温0.5-2 h，获得超薄炭纤维纸；所述超薄炭纤维纸的厚度为0.05-0.18 mm。

2.根据权利要求1所述的一种炭纤维纸的制备工艺，其特征在于：步骤（1）中所述炭纤维纸前驱体中，树脂含量为60wt%。

3.根据权利要求1所述的一种炭纤维纸的制备工艺，其特征在于：步骤（1）中所述炭纤维纸坯体面密度为5-40g/m²。

4.根据权利要求1所述的一种炭纤维纸的制备工艺，其特征在于：步骤（2）中所述超薄炭纤维纸中炭纤维含量为20wt%-80wt%。

5.根据权利要求1所述的一种炭纤维纸的制备工艺，其特征在于：步骤（2）中所述超薄炭纤维纸中，单根炭纤维的长度为4-30 mm。

6.根据权利要求1所述的一种炭纤维纸的制备工艺，其特征在于：步骤（2）中所述超薄炭纤维纸的密度为0.30-0.6 g/cm³。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种炭纤维纸的制备工艺，其特征在于：所得超薄炭纤维纸的拉伸强度为43-60 N/cm，面电阻率为1.75-2.36 mΩ•cm.，气透率为2539-3533ml•mm•cm^-2•hr^-1•mmAq^-1。

8.根据权利要求7所述的一种炭纤维纸的制备工艺，其特征在于：所得超薄炭纤维纸的拉伸强度为52-60 N/cm，面电阻率为1.75-1.8 mΩ•cm，气透率为2539-2669 ml•mm•cm^-2•hr^-1•mmAq^-1。

9.根据权利要求7所述的一种炭纤维纸的制备工艺，其特征在于；包括下述步骤：

步骤A 浸渍-模压固化3次

将炭纤维纸坯体在0.2 g/ml的树脂溶液中浸渍30 mim，取出，烘干，称重，确定第一次树脂加载含量为总含量的33%，放入平板硫化机上模压固化，模压固化温度为200℃，时间为1h，压力为3.5 MPa；固化后的样品放入0.1 g/ml的树脂溶液中浸渍30 mim，取出，烘干，称重，确定第二次树脂加载含量为总含量的22%，模压固化；固化后的样品放入0.2 g/ml的树脂溶液中浸渍30 mim，取出，烘干，称重，确定第三次树脂加载含量为总含量的44%，模压固化，获得炭纤维纸前驱体；所述炭纤维纸坯体面密度为10 g/m²；所述超薄炭纤维纸的炭纤维长度为4 mm；所述超薄炭纤维纸的密度为0.42 g/cm³；所述炭纤维纸前驱体中，树脂含量为60wt%；

步骤B 热处理

将步骤A中获得的炭纤维纸前驱体先在1000℃间进行炭化处理，并在此温度保温1 h；然后在2500℃温度间进行石墨化处理，并在此温度下保温1 h，获得超薄炭纤维纸，厚度为0.13 mm；

所得超薄炭纤维纸拉伸强度为58.6 N/cm，面电阻率为1.78 mΩ•cm，气透率为2669ml•mm•cm^-2•hr^-1•mmAq^-1。