[发明专利]一种碳纤维复合材料的制备方法

说明书

本发明属于碳纤维复合材料技术领域，具体的说是一种碳纤维复合材料及其制备方法，包括基体层、绝缘层和封装层；所述基体层的两侧覆盖有绝缘层；所述绝缘层远离基体层的一面均被封装层覆盖；所述基体层由碳纤维布与改性树脂一组成；所述绝缘层包括无纺布、氧化镁粉层、绢云母粉层；所述氧化镁粉层位于两层无纺布中间；所述绢云母层位于两层无纺布中间；所述氧化镁粉层与绢云母粉层通过一层无纺布隔开；所述绝缘层通过对叠层后的基体层与绝缘层涂覆改性树脂二得到；本发明通过使用含有氧化镁粉层和绢云母粉层的绝缘层,提高材料的绝缘性，通过封装层中的气相白炭黑，降低封装层的老化速度，提高封装层的耐磨性和表面光洁性。

技术领域

本发明属于碳纤维复合材料技术领域，具体的说是一种碳纤维复合材料的制备方法。

背景技术

碳材料具有高的热导率和电导率，以及优异的机械强度，已被广泛用于各种工业领域。通过将碳材料加工成纤维状而形成的碳纤维是指具有不少于90％的碳含量的纤维状的材料，并具有极好的热导率，导电率，和物质的机械性能。具有纤维状的碳纤维具有高的加工性和广泛的适用性，并且在众多的碳材料中引起特别的关注。碳纤维复合材料具有导电性可以说是一个优点，也可以说是一个缺点，类似一些需要绝缘性能良好的场合，碳纤维复合材料的导电性导致其不能被使用在这些场合，只能使用玻璃纤维代替，无法享受到碳纤维复合材料带来的优异性能。

现有技术中也出现了一些技术方案，如申请号为CN201680043567.4的一项中国专利，在该方案中，将具有双键的一种或两种以上的聚合性化合物、碳纤维和反应引发剂与溶剂混合，然后一边搅拌该混合物一边赋予能量，使碳纤维的至少一部分形成聚合物的被覆，从而实现碳纤维的绝缘，但是这种方法操作较为困难，同时成本较高；因此需要提出一种碳纤维复合材料的制备方法，其制备方法简单，生产成本低，设备要求不高。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种碳纤维复合材料的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种碳纤维复合材料，包括基体层、绝缘层和封装层；所述基体层的两侧覆盖有绝缘层；所述绝缘层远离基体层的一面均被封装层覆盖；

所述基体层由碳纤维布与改性树脂一组成；所述改性树脂由60wt％～70wt％的添加固化剂后的环氧树脂与30wt％～40wt％的玻璃微珠均匀混合后组成；

其中玻璃微珠具有具有质轻、低导热、无毒、不燃、化学稳定性好、高分散等优点，在改性树脂一中加入玻璃微珠能够提高最终固化后的抗压强度、抗冲击强度和压缩强度；同时玻璃微珠由于其自身组成成分以及结构的原因，能够使得最终的产物具有隔热、阻燃的特性；同时，添加玻璃微珠能够充分利用玻璃微珠堆积密度小的特点，节省树脂填料，降低产品成本。

优选的，所述绝缘层包括无纺布、氧化镁粉层、绢云母粉层；所述氧化镁粉层位于两层无纺布中间；所述绢云母粉层位于两层无纺布中间；所述氧化镁粉层与绢云母粉层通过一层无纺布隔开；所述无纺布在使用前经改性树脂一充分浸润；

其中氧化镁粉具有绝缘、耐火的特性，通过添加氧化镁粉层能够有效的提高产品的绝缘性能；绢云母粉绝缘性好，防腐蚀，阻燃，阻隔性好，能够在进一步提高产品绝缘性能的同时，有效阻隔水分的渗透，防止水分渗透到氧化镁粉层，使氧化镁粉层吸水失效，导致氧化镁粉层失去绝缘能力；

所述封装层通过对叠层后的基体层与绝缘层涂覆改性树脂二得到；所述改性树脂二为添加10wt％～20wt％的气相白炭黑，并均匀混合后的环氧树脂；

其中气相白炭黑能够强烈的反射紫外线，降低紫外线对环氧树脂的分解作用，延缓封装层的老化速度，提高使用寿命；同时气相白炭黑还能够提高产封装层的耐磨性以及表面光洁性，降低封装层的磨损速度，提升产品的使用寿命。

一种碳纤维复合材料制备方法，该方法使用于上述任意一项所述一种碳纤维复合材料，制备方法包括如下步骤：