[发明专利]碳纤维/碳纳米管阵列双取向导热碳-碳复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种碳纤维/碳纳米管阵列双取向导热碳‑碳复合材料的制备方法；将短切碳纤维加入到纯正硅酸乙酯溶剂中，抽滤干燥，得到表面含有氧化硅涂层的碳纤维；然后置于真空管式炉升温,得到氧化硅/碳纤维原料；催化剂前驱液匀速推入进行碳纳米管纤维束的生长，得到碳纤维/碳纳米管阵列复合粉末；将碳纳米管阵列/碳纤维复合粉末加入到冷压模具中，以200～300MPa的压力载荷常温冷压，将获得的单向取向的碳纳米管阵列/碳纤维管块体翻转180°，然后重新加入到冷压模具中，相同压力载荷常温冷压，得到碳纤维/碳纳米管阵列双取向导热碳‑碳复合材料。热导率沿材料轴向大于300W/(m·K)，沿径向大于70W/(m·K)。

主权项

1.一种碳纤维/碳纳米管阵列双取向导热碳‑碳复合材料的制备方法，其特征是步骤如下：1)将长度为1～3mm的短切碳纤维加入到纯正硅酸乙酯溶剂中，体积比是1:3常温搅拌，抽滤后将滤饼置入鼓风干燥箱中干燥，制备得到表面含有氧化硅涂层的碳纤维；2)将得到的氧化硅涂层/碳纤维置于真空管式炉，抽至真空后通入氩气作为保护气，由程序控制升温,以10～15℃/min匀速升温至1100～1400℃并保温0.5～2小时，待降温至室温后得到氧化硅/碳纤维原料；3)将二茂铁溶于二甲苯溶液制成浓度为0.02～0.05g/ml的催化剂前驱液，将步骤2)制备得到的氧化硅/碳纤维原料置于真空管式炉的恒温区，抽至真空后通入氩气作为保护气，由程序控制升温,以10～15℃/min匀速升温至700～900℃，将催化剂前驱液匀速推入真空管式炉中并稳定保温，进行碳纳米管纤维束的生长，待降温至室温后得到碳纤维/碳纳米管阵列复合粉末；4)将碳纤维/碳纳米管阵列复合粉末加入到冷压模具中，以200～300MPa的压力载荷常温冷压，将获得的单向取向的碳纤维/碳纳米管阵列块体翻转180°，然后重新加入到冷压模具中，以200～300MPa的压力载荷常温冷压，得到碳纤维/碳纳米管阵列双取向导热碳‑碳复合材料。