[发明专利]一种石墨烯改性氧化铝纤维增强复合材料道路景观声屏障的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯改性氧化铝纤维增强复合材料道路景观声屏障的制备方法，该方法为：一、采用短切氧化铝纤维、铜粉、氮化硼、碳化硅粉、炭粉、石墨粉和树脂作为主要原材料，并添加适量的石墨烯材料；二、按一定比例配置氧化铝纤维混合物；三、压制固化成型；四、炭化处理；五、高温处理；六、机械加工后，制得石墨烯改性氧化铝纤维增强复合材料道路景观声屏障。本发明采用短切氧化铝纤维作为增强体，树脂作为粘接剂，铜粉作为导热填充材料，石墨粉作为润滑剂，氮化硼、碳化硅粉的耐磨性以及石墨烯具有高强度、高导电性以及高导热性能等特点制备的石墨烯改性氧化铝纤维增强复合材料道路景观声屏障，具有防水、防火、抗老化、抗冲击能力好，用材低能耗、环保、废弃后对环境无污染，在使用过程中，隔音效果好等优点，同时兼具和城市建筑风格、人文环境、自然景观相融合，具有增加和美化城市的效果。

技术领域

本发明属环保领域，具体涉及一种即可防治噪声，又可兼具美观的道路景观声屏障。

背景技术

随着我国经济的高速发展、城市化进程的不断加快，高速公路、铁路、城市轨道交通等交通方式得到快速发展。当建造的道路穿过人口集中的居住区时，噪声会给沿路居民的工作、生活带来不可避免的噪声污染。

根据对全国大中型城市的调查数据显示：道路交通噪声位居噪声污染的首位，占据噪声污染的比例约为55%，严重影响了交通沿线居民的正常生活，故需建立道路声屏障来治理城市道路噪声。

而传统的声屏障只注重了防治噪声的实用功能，忽略了与周围环境的和谐、美观。随着科学技术、经济、文化的迅速发展，人们越来越希望声屏障在取得优秀的降噪效果的同时，还能兼具有创意，充满科技感、艺术感、美感，能与周围环境和谐的融为一体。故道路景观声屏障应运而生。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种工艺简单、硬化效果好、具有防水、防火、抗老化、抗冲击能力好，用材低能耗、环保、废弃后对环境无污染，在使用过程中，隔音效果好等优点的纤维增强复合材料道路景观声屏障的制备方法。同时兼具和城市建筑风格、人文环境、自然景观相融合，具有增加和美化城市的效果。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种石墨烯改性氧化铝纤维增强复合材料道路景观声屏障的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：采用短切氧化铝纤维、铜粉、氮化硼、碳化硅粉、碳粉、石墨粉和树脂作为主要原材料。

步骤二：将步骤一中材料按比例称取好后在搅拌罐中进行搅拌，搅拌罐加热温度40℃-70℃，搅拌时间为2h-6h。

步骤三：将步骤二中搅拌好的混合料置于设计好的模具中，在多层压机上压制成型，压力为25Mpa-45Mpa。

步骤四：将步骤三中压制成型的半成品置于炭化炉内进行炭化处理，炭化温度为850℃-950℃。

步骤五：将步骤四中炭化处理后的半成品在真空条件下进行高温处理，处理温度为1350℃-1550℃。

步骤六：将步骤五出炉的复合材料坯体经过机械加工后，制得石墨烯改性氧化铝纤维增强复合材料道路景观声屏障。

上述的一种石墨烯改性氧化铝纤维增强复合材料道路景观声屏障的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的短切氧化铝纤维长度为13mm-23mm，铜粉、氮化硼、碳化硅粉、炭粉、石墨粉的颗粒大小均为750目以下，树脂为酚醛树脂或环氧树脂。

上述的一种石墨烯改性氧化铝纤维增强复合材料道路景观声屏障的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的氧化铝纤维重量百分比为23wt%-47wt%，铜粉重量百分比为1wt%-5wt%，氮化硼重量百分比为1wt%-6wt%，碳化硅粉重量百分比为1wt%-6wt%，炭粉重量百分比为5wt%-15wt%，石墨粉重量百分比为3wt%-15wt%，树脂重量百分比为20wt%-50wt%，石墨烯添加量为0.05 wt%-1.0 wt%。