[发明专利]一种阵列碳纳米管/碳纤维/碳化硅导热复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种阵列碳纳米管/碳纤维/碳化硅导热复合材料的制备方法；通过除胶、生长阵列碳纳米管、浸渍聚碳硅烷、PCS热解和多次循环的浸渍、热解后获得阵列碳纳米管/碳纤维/碳化硅导热复合材料。获得的复合材料具有良好的力学性能，优异的耐高温、抗氧化、高热导率等性能。弯曲强度可达125MPa以上，抗压强度可达500MPa以上。能在空气中长时间耐受800‐1200℃的高温烧蚀。导热率能达到10W/(m·K)以上。本发明方法简单、低成本、能耗低，不需要高温热压，对设备要求低。

主权项

1.一种阵列碳纳米管/碳纤维/碳化硅导热复合材料的制备方法；其特征是步骤如下：1)将碳纤维织布清洗烘干后置于管式炉中，在Ar气氛下升温至700‑800℃，恒温0.5‑2h去除碳纤维织物表面涂覆的聚合物涂层；2)将剪裁好的碳纤维织布置于管式炉中；通入流量为300‑500sccm的Ar和流量为30‑50sccm的H2；升温至750‑850℃；通入碳源和催化剂混合溶液，注射速度为20ml/h，生长时间为10‑60min；生长结束后关闭H2；降温后取出碳纤维织布；将4‑8层生长碳纳米管的碳纤维织布叠加在一起；3)在真空度为0.1MPa的状态下，将0.3‑0.6g/ml的聚碳硅烷溶液与碳纤维织布叠层浸渍20‑40min；将碳纤维织布叠层取出，烘干后形成块体；4)将块体放入管式炉中，通入流量为500‑800sccm的Ar，以5‑15℃/min的速率升温至1200℃，恒温10‑60min后降温；取出热解后的块体；5)将步骤3)和4)作为一次循环，经过10‑15次循环后获得阵列碳纳米管/碳纤维/碳化硅导热复合材料。