[发明专利]一种碳基面板夹层碳泡沫一体化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳基面板夹层碳泡沫一体化材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

（1）将酚醛树脂乙醇溶液与乳化剂、发泡剂和固化剂混合后，置于第一模具中固化得到酚醛泡沫块体材料；所述酚醛树脂乙醇溶液中酚醛树脂与无水乙醇的质量比为(2.5~4):1，所述酚醛树脂乙醇溶液的粘度为30000cP；所述乳化剂的质量为酚醛树脂乙醇溶液质量的2%~4%；所述发泡剂的质量为酚醛树脂乙醇溶液质量的2.5%~3%；所述固化剂的质量为酚醛树脂乙醇溶液质量的6%~10%；

（2）将酚醛树脂乙醇溶液与乳化剂、固化剂混合置于第二模具中，然后将步骤（1）得到的酚醛泡沫块体材料置于第二模具中，经过固化后得到单侧表面具有酚醛树脂层的酚醛泡沫块体复合材料，接着将单侧表面具有酚醛树脂层的酚醛泡沫块体材料置于第三模具中，再将酚醛树脂乙醇溶液与乳化剂、固化剂混合后置于第三模具中，经过固化后，得到两侧表面均具有酚醛树脂层的酚醛泡沫块体复合材料；

或者，将碳纤维布铺于步骤（1）得到的酚醛泡沫块体材料两侧表面，置于第四模具中固化，得到碳基面板夹层碳泡沫材料预制体；

（3）将步骤（2）得到的两侧表面均具有酚醛树脂层的酚醛泡沫块体复合材料或碳基面板夹层碳泡沫材料预制体，经过热处理，得到所述碳基面板夹层碳泡沫一体化材料；

其中，热处理的过程为：在保护性气体保护下，以5℃/min的速度将加热升温至300℃，控制时间为30 min；然后以2℃/min加热升温至600℃，控制时间为30 min；最后以5℃/min加热升温至900℃，控制时间为1~2h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述酚醛树脂乙醇溶液中酚醛树脂与无水乙醇的质量比为3:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述乳化剂的质量为酚醛树脂乙醇溶液质量的3%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述固化剂的质量为酚醛树脂乙醇溶液质量的8%。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中在固化之前，将第一模具提前预热1~3h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述固化的温度为60~80℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述固化的时间为1~5h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述乳化剂的质量相对于酚醛树脂乙醇溶液的质量，与步骤（1）中乳化剂的质量相对于酚醛树脂乙醇溶液的质量相同。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述固化剂的质量相对于酚醛树脂乙醇溶液的质量，与步骤（1）中固化剂的质量相对于酚醛树脂乙醇溶液的质量相同。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在第二模具中，所述固化的温度为60~80℃。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在第三模具中，所述固化的温度为60~80℃。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述碳纤维布的表面浸渍有酚醛树脂乙醇溶液、乳化剂和固化剂组成的混合溶液。

13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中在第四模具中固化的温度为60~80℃。

14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一模具、第二模具和第三模具，均为相同的长方体模具，所述长方体模具的长为80mm、宽为80mm、高为50mm。