[发明专利]一种液相-气相沉积碳纤维/碳复合热场材料及其制备方法

权利要求书

1.一种液相-气相沉积碳纤维/碳复合热场材料，其特征在于，制备所述碳纤维/碳复合热场材料的原材料组成及其质量份数包括：

碳纤维软毡：100份

纳米碳纤维胶：1-5份

碳纤维布：25-30份

胶黏剂体系：50-150份

CVD沉积碳：100-300份

所述碳纤维软毡为硅烷偶联剂处理过的碳纤维软毡，碳纤维软毡是由长碳纤维经过气流成网-针刺成毡工艺制备得到，碳纤维软毡的Z向纤维与X-Y面内纤维之比为1：（50-150），密度为 500-700克/米²，厚度为10±1毫米；所述长碳纤维的长度为10-15厘米；

所述液相-气相沉积碳纤维/碳复合热场材料的制备方法包括以下步骤：

（1）浸渍纳米碳纤维软毡：将碳纤维软毡浸渍到纳米碳纤维胶中，制备得到纳米碳纤维复合碳纤维毡；

（2）复合碳纤维布：将制备的纳米碳纤维复合碳纤维毡与碳纤维布复合制备得到碳纤维布复合碳纤维毡；

（3）针刺加强：使用针刺的方法将碳纤维布复合碳纤维毡中的部分碳纤维和纳米碳纤维从X-Y平面内，针刺到Z方向，加强纤维布与纤维毡的界面强度，得到针刺碳纤维布复合碳纤维毡；

（4）多层复合和针刺：将步骤（3）得到的针刺碳纤维布复合碳纤维毡多层复合在一起，然后继续针刺，得到多层复合针刺碳纤维布复合碳纤维毡；

（5）浸渍树脂+固化：多层复合针刺碳纤维布复合碳纤维毡，与胶黏剂体系进行液相浸渍，然后在压机内，通过加热进行固化，制得树脂复合多层复合针刺碳纤维布复合碳纤维毡；

（6）碳化：将步骤（5）制得的树脂复合多层复合针刺碳纤维布复合碳纤维毡放置在高温炉中进行碳化和石墨化处理，得到碳化碳纤维布复合碳纤维毡；

（7）CVD气相沉积：将甲烷或乙烷导入碳化碳纤维布复合碳纤维毡孔隙中，产生沉积碳，制备得到CVD气相沉积碳纤维/碳复合热场材料。

2.根据权利要求1所述的液相-气相沉积碳纤维/碳复合热场材料，其特征在于，所述的碳纤维布为硅烷偶联剂处理过的碳纤维布，所用的碳纤维为聚丙烯腈基、黏胶基或沥青基的一种，碳纤维为连续纤维，碳纤维布的面密度为200-300 克/米²。

3.根据权利要求1所述的液相-气相沉积碳纤维/碳复合热场材料，其特征在于，所述的纳米碳纤维胶为纳米碳纤维与树脂胶的复合物，所述树脂胶为酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛或沥青，纳米碳纤维的长度为10-30 微米，直径为100-200纳米，纳米碳纤维胶中，纳米碳纤维的质量占比为50%。

4.根据权利要求1所述的液相-气相沉积碳纤维/碳复合热场材料，其特征在于，所述的胶黏剂体系为酚醛树脂或者沥青基树脂聚合物体系，其固含量为75%以上。

5.根据权利要求1所述的液相-气相沉积碳纤维/碳复合热场材料，其特征在于，所述的CVD沉积碳是由烷烃经过高温裂解而获得的黏结碳，所述烷烃为甲烷或乙烷。