[发明专利]一种碳纤维复合毡及其增强聚合物复合材料导热导电性能的方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合毡，其特征在于，所述碳纤维复合毡的制备方法包括以下步骤：

(1)碳纤维在气流网中形成面内层层堆叠碳纤维软毡；

(2)对碳纤维软毡z轴针刺后通过浸渍将一层有机物包裹于碳纤维表面上；

(3)碳化处理得到碳纤维/碳复合硬毡；

(4)通过化学电镀法将碳纤维/碳复合硬毡表面镀金属镀层或金属颗粒得到具有金属-碳-碳纤维三层纤维结构的碳纤维复合毡；

(5)压缩碳纤维复合毡。

2.根据权利要求1所述的碳纤维复合毡，其特征在于，所述面内层层堆叠碳纤维软毡为碳纤维x，y轴取向，碳纤维在平面内呈现任意排列的结构。

3.根据权利要求1或2所述的碳纤维复合毡，其特征在于，所述碳纤维直径为200nm-300μm。

4.根据权利要求1或2所述的碳纤维复合毡，其特征在于，所述碳纤维复合毡的压缩比为0.5-10倍。

5.根据权利要求1或2所述的碳纤维复合毡，其特征在于，所述金属选自镍、银、铜、金和锌的一种或多种；所述金属镀层或金属颗粒尺寸为1nm-100μm。

6.根据权利要求1或2所述的碳纤维复合毡，其特征在于，所述有机物选自环氧树脂、酚醛树脂、聚多巴胺、单宁酸、聚酰亚胺或热塑性聚合物的一种或几种；所述碳化处理的温度为500-3000℃。

7.根据权利要求1或2所述的碳纤维复合毡，其特征在于，所述碳纤维复合毡中杂化碳纤维具有类似于“线缆”或“芝麻巧克力棒”的多级结构。

8.权利要求1-7任一项所述的碳纤维复合毡增强聚合物复合材料导热导电性能的方法，其特征在于，将1-7任一项所述的碳纤维复合毡在真空条件下浸渍于聚合物预聚体中，放入模具中在压机下高温固化0.5-6小时，真空退火后得到碳纤维复合毡增强聚合物复合材料。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述聚合物预聚体选自环氧树脂、聚酰亚胺、硅橡胶、聚丙烯酸、酚醛树脂、脲醛树脂或聚氨酯中的一种或多种；所述浸渍时间为1-8h，浸渍温度为10-50℃。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述固化温度为50-200℃，退火温度为100-300℃；所述碳纤维软毡在聚合物复合材料中的填充体积为5-55％。