[发明专利]一种石墨烯改性炭纤维复合材料隔音板的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯改性炭纤维复合材料隔音板的制备方法，该方法为：一、采用短切炭纤维、炭粉、石墨粉、硼粉、树脂作为主要原材料，并添加适量的石墨烯材料；二、按一定比例配置炭纤维混合物；三、压制固化成型；四、炭化处理；五、树脂溶液浸渍、固化、炭化处理；六、机械加工后，制得石墨烯改性炭纤维复合材料隔音板。本发明采用炭纤维作为骨架、树脂炭基体、炭粉作为增强体、石墨粉作为润滑剂、硼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的炭/炭隔音板，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。

技术领域

本发明属于新材料领域，具体涉及一种耐腐蚀、抗老化、低密度复合材料隔音板材。

背景技术

隔音板是一种作用于隔音效果的板块。有建筑物隔音与构筑物隔音分类。隔音板并不是所有频率的声音都能阻隔，物体都有固有共振频率，接近物体共振频率的声音，隔音板的隔音效果显著降低。隔音板有隔空气声与振动声的区别。空气声隔音板，即阻隔的是在空气中传播的声音的板材。振动声隔音板即阻隔的是在刚性构件（如钢筋混凝土整体式房屋）中传播的声音的板材和系统。

市场上有一些隔音板是在两块板之间安装橡胶层、减振材料或隔音毡等做成的，采用这种方法，在短期里可以在一定程度上提高隔音效果，但是其隔音效果会随着时间而逐渐降低。众所周知，橡胶等材料在空气中会慢慢老化，导致其逐渐变硬而丧失弹性，从而导致隔音效果随着时间而逐渐降低。另一方面，这种在两块板中间安装橡胶层或隔音毡层的做法，工程造价也非常高。

现有的隔音板材多采用有机、无机纤维、海绵、发泡板等制成，具有以下缺点：防水、防火、抗老化、抗冲击能力差，用材高能耗不环保、废弃后对环境有污染，在使用过程中，隔音效果差，同时无法阻断较低频率的噪音，造成实用效果不佳。因此，为解决上述问题，特提供一种新的技术方案来满足需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，以解决现有重载汽车刹车片热传递和耐热性差，材料不稳定导致刹车片摩擦系数不稳定的技术问题，利用石墨烯具有高强度、高导电性以及高导热性能的特点，而提供一种工艺简单、致密效果好、机械强度高、耐磨性和耐热性优异的炭/炭重载汽车刹车片的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种石墨烯改性炭纤维复合材料隔音板的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：采用短切炭纤维、炭粉、石墨粉、硼粉、树脂作为主要原材料，并添加适量的石墨烯材料。

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，搅拌时间为4h-12h。

步骤三：将步骤二中混合料置于钢模具中，在多层压机上压制成型，压力为0.5Mpa-40 Mpa。

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700℃-1000℃。

步骤五：将步骤四中炭化处理后的半成品进入树脂槽中，进行加压浸渍，压力为0.5MPa-4.0MPa下进行浸渍2h-10h，然后进行固化处理，固化温度为100℃-180℃，出炉后转炭化炉炭化处理，炭化温度为700℃-1000℃。

步骤六：将步骤五出炉的复合材料坯体经过机械加工后，制得石墨烯改性炭纤维复合材料隔音板。

上述的一种石墨烯改性炭纤维复合材料隔音板的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的短切炭纤维长度为5mm-40mm，炭粉的颗粒大小为100目以下，石墨粉的颗粒大小为100目以下，硼粉颗粒大小为500目以下，树脂为环氧树脂或酚醛树脂。