[发明专利]一种三维有序可控碳纤维导热复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三维有序可控碳纤维导热复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

采用含胺基的咪唑类离子液体对碳纤维进行改性，得到改性后的碳纤维；

采用冰模板法将所述改性后的碳纤维制成三维有序可控碳纤维骨架；

将聚合物基体灌注进所述三维有序可控碳纤维骨架中，得到三维有序可控碳纤维导热复合材料。

2.根据权利要求1所述的三维有序可控碳纤维导热复合材料的制备方法，其特征在于，所述采用含胺基的咪唑类离子液体对碳纤维进行改性包括：

将所述含胺基的咪唑类离子液体分散于有机溶剂中，超声处理得到均匀的离子液体分散液；

将所述碳纤维加入到所述离子液体分散液中，室温搅拌12-48h，得到所述改性后的碳纤维。

3.根据权利要求2所述的三维有序可控碳纤维导热复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳纤维和所述含胺基的咪唑类离子液体的质量比为1:1。

4.根据权利要求3所述的三维有序可控碳纤维导热复合材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体分散液中，每1mg所述含胺基的咪唑类离子液体分散于2ml所述有机溶剂中。

5.根据权利要求1所述的三维有序可控碳纤维导热复合材料的制备方法，其特征在于，采用冰模板法将所述改性后的碳纤维制成三维有序可控碳纤维骨架包括：

将所述改性后的碳纤维分散于粘合剂的水溶液中，搅拌分散，得到悬浮液；

将所述悬浮液倒入模具中，并将所述模具置于液氮中进行垂直冷冻后，放入冷冻干燥机中冷冻干燥，得到所述三维有序可控碳纤维骨架。

6.根据权利要求5所述的三维有序可控碳纤维导热复合材料的制备方法，其特征在于，所述垂直冷冻的时间为6-12h，所述冷冻干燥的时间为24-48h。

7.根据权利要求1所述的三维有序可控碳纤维导热复合材料的制备方法，其特征在于，所述将聚合物基体灌注进所述三维有序可控碳纤维骨架中包括：

将所述聚合物基体、催化剂、固化剂在室温下混合均匀，得到聚合物混料，将所述三维有序可控碳纤维骨架浸泡在所述聚合物混料中并抽真空，在80℃下固化2h，再在120℃下固化1h，得到所述三维有序可控碳纤维导热复合材料。

8.根据权利要求7所述的三维有序可控碳纤维导热复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物基体、所述催化剂、所述固化剂的体积比为(90-110)：(90-110)：5。

9.根据权利要求1所述的三维有序可控碳纤维导热复合材料的制备方法，其特征在于，所述含胺基的咪唑类离子液体为胺基咪唑鎓盐，所述胺基咪唑鎓盐包括1-胺丙基-3-甲基咪唑氢溴酸盐和1-胺丁基-3-甲基咪唑氢溴酸盐中的一种。

10.一种三维有序可控碳纤维导热复合材料，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的三维有序可控碳纤维导热复合材料的制备方法制备。