[发明专利]一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法

说明书

一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法，它属于雷电防护材料制备技术领域。本发明要解决的技术问题为提高导热性能。本发明按照重量份数分别称量5‑25份的碳化硅、75‑95份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌10‑12h，得到碳化硅环氧树脂溶液，将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法铺设成碳纤维增强树脂预浸料板，取金属延展网浸入碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。本发明用于雷电防护材料领域。

技术领域

本发明属于雷电防护材料制备技术领域；具体涉及一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法。

背景技术

目前主要雷击防护方法包括喷涂金属、粘贴金属箔和金属网等，此类方法仅能在一定程度上降低了雷电能量对飞机等结构的损害，但由于雷击能量将瞬间产生3000℃以上的高温，使金属防护层瞬间升华，致使防护功能失效，对碳纤维增强环氧树脂基复合材料造成严重的热损伤，无法满足雷电防护领域对于无损伤防护的需求。

碳化硅凭借高导热、耐高温、性质稳定耐腐蚀等特性引起了广泛的关注，并在雷击防护领域具有巨大的潜在应用。因此，将碳化硅/环氧树脂高导热复合涂料，通过组分优化，将其加入到雷电防护复合材料中，可有效疏导雷击产生的巨大热量，降低雷击能量对碳纤维增强环氧树脂基复合材料造成的热损伤，进一步提升雷电防护材料的性能。

发明内容

本发明目的是提供了一种导热性能显著提高的一种碳化硅雷电防护材料及其制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、按照重量份数分别称量5-25份的碳化硅、75-95份的环氧树脂，将称量好的碳化硅在机械搅拌的条件下，加入称量好的环氧树脂中，常温下搅拌10-12h，得到碳化硅环氧树脂溶液，待用；

步骤2、将碳纤维浸入环氧树脂溶液，得到碳纤维增强树脂预浸料，然后碳纤维增强树脂预浸料采用手糊方法按照0°、45°、90°、-45°、0°的循环角度铺设成厚度为1-4mm的碳纤维增强树脂预浸料板，待用；

步骤3、取金属延展网浸入步骤1得到的碳化硅环氧树脂溶液，拿出后铺设于步骤2制得的碳纤维增强树脂预浸料板上，在0.2-0.4MPa下进行真空热压，然后冷却至室温，得到一种碳化硅雷电防护材料。

本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的碳化硅的粒径为20-100μm。

本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，所述的环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂E-51、缩水甘油胺型环氧树脂AG-80中的一种或两种的混合物。

本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤1中机械搅拌的转速为50-200r/min。

本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤2中碳纤维浸入环氧树脂溶液0.1-5min，浸入后用玻璃棒搅拌1-3次，碳纤维和环氧树脂溶液的料液比为1:1-10g/mL。

本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网为面密度为400-420g/m²的延展铜网。

本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中金属延展网浸入碳化硅环氧树脂溶液0.1-5min。

本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法，步骤3中真空热压保温温度为120-140℃，保温时间为1-3h。

本发明所述的一种碳化硅雷电防护材料的制备方法制备的一种碳化硅雷电防护材料，所述的一种碳化硅雷电防护材料的电导率为10-20S/cm。