CN114656272B - 一种h/t型中空板用改性碳碳复合材料及制备h/t型中空板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种H/T型中空板用改性碳碳复合材料及制备H/T型中空板的方法，涉及碳碳复合材料技术领域。该制备方法以网胎、单向布和/或双向布叠加针刺制得预制体，然后经过泡胶、热压固化、高温碳化、增密处理以及高温烧结，制得的改性碳碳复合材料H/T型中空板，外观平整度高，具有良好的拉伸性能、弯曲性能，且具有较高的密度；本发明还制备了一种环保型脱模剂，具有较低的摩擦因数，易于脱模，使制得的改性碳碳复合材料H/T型中空板具有较高的外观平整度。
Description
技术领域
本发明属于碳碳复合材料技术领域，具体涉及一种H/T型中空板用改性碳碳复合材料及制备H/T型中空板的方法。
背景技术
碳碳复合材料是碳纤维增强的碳基复合材料，一般由有机高分子基体材料与高性能碳纤维增强材料经过特殊成型工艺复合而成的材料，具有耐高温、耐腐蚀、抗热震、可整体成型等一系列优异的性能。正是由于碳碳复合材料的这些特殊性能，使其在航空、航天领域得到了越来越广泛的应用，越来越成为一种十分重要的结构功能一体化材料，并且逐渐向民用、医学等领域扩展。
碳碳复合材料作为一种性能优异并且兼顾结构和功能性的材料，近些年随着技术的进步和成本的降低，碳碳复合材料逐渐地在民用领域得到大力发展。但是相对于传统的材料，碳碳复合材料的生产制造成本还是偏高，不利于其进一步的推广。现阶段，碳碳复合材料的需求日益旺盛，但是由于各种因素的影响，制约着碳碳复合材料的规模化生产，需要不断地进行工艺的优化，得到质量稳定和性能优异的碳碳复合材料制品。碳碳复合材料的增强体和基体均由碳元素所组成，但是因为碳元素所组成的材料在基本结构和性质上的多样性，致使碳碳复合材料在宏观性能上表现出差异性；碳碳复合材料经过这么多年的发展，到目前为止其在制备过程中的致密化工艺主要分为两类，一种是化学气相渗透法CVI（或化学气相沉积CVD），另外就是液相浸渍碳化法。本发明采用液相浸渍碳化法制备碳碳复合材料，并在制备过程中进一步对原料改性，提高碳碳复合材料的综合性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种H/T型中空板用改性碳碳复合材料及制备H/T型中空板的方法，该方法制备的改性碳碳复合材料H/T型中空板外观平整度高，具有良好的拉伸性能、抗弯强度，且具有较高的密度。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种改性碳碳复合材料H/T型中空板，包含由网胎、单向布和/或双向布叠加通过针刺作用制得的预制体、由胶黏剂碳化而得的碳化基体；上述单向布由单向连续碳纤维丝束组成；上述双向布由双向交织的连续碳纤维丝束组成；上述网胎由经梳理、铺网的改性短切碳纤维在针刺作用下组成；上述改性短切碳纤维由熊果酸改性而得。
本发明提供了一种改性碳碳复合材料H/T型中空板，将网胎、单向布和/或双向布交替叠加针刺，通过针刺纤维束，各纤维铺层彼此纠缠，紧密结合在一起，制得的预制体经泡胶、热压固化、高温碳化、增密处理以及高温烧结，制得的改性碳碳复合材料H/T型中空板，外观平整度高，具有良好的拉伸性能、抗弯强度，具有较高的密度；且在网胎制备过程中采用熊果酸对短切碳纤维进行改性，对复合材料进行结构增强，进一步提升了碳碳复合材料的性能，为制备新型高性能碳/碳复合材料奠定理论和实践基础。
优选地，上述改性短切碳纤维的长度为4-8cm。
优选地，上述单向布和单向布叠加时，相邻单向布的夹角包括0°-90°中的至少一种。
优选地，上述双向布中交织的碳纤维丝束的夹角包括0°-90°中的至少一种；更优选地，上述双向布中交织的碳纤维丝束的夹角为90°或45°。
优选地，上述预制体具体由网胎与双向布叠加通过针刺作用制得。
优选地，上述胶黏剂包括酚醛树脂。
本发明还公开了一种改性短切碳纤维的制备方法，包括：将短切碳纤维进行氧化处理后，加入熊果酸进行接枝改性，制得改性短切碳纤维。
具体地，上述改性短切碳纤维的制备方法，包括以下步骤：将短切碳纤维置于丙酮中，在70-75℃下回流40-48h，用去离子水冲洗3-5次，在50-60℃下真空干燥20-24h，将处理后的短切碳纤维置于浓度为65-70wt%的浓硝酸中，在65-75℃下反应2-2.5h，用去离子水充分冲洗，在55-65℃下真空干燥20-24h；然后将氧化处理后的短切碳纤维与熊果酸混合，加热至110-125℃并保持25-35min，再以0.3-0.5℃/min的升温速率将温度升至135-140℃，在反应过程中，每隔8-10min除一次反应体系中的水蒸气；然后升温至155-160℃，反应1-1.5h，冷却至室温，取出用去离子水洗涤至中性，55-65℃干燥20-24h，得到改性短切碳纤维。
优选地，上述短切碳纤维与熊果酸的质量比为1:15-20。
本发明还公开了一种改性碳碳复合材料H/T型中空板的制备方法，包括：将预制体经泡胶、热压固化、高温碳化、增密处理以及高温烧结，制得改性碳碳复合材料H/T型中空板。
具体地，上述改性碳碳复合材料H/T型中空板的制备方法，包括以下步骤：
网胎的制备：将碳纤维原丝切割成短切碳纤维，然后经过打散、梳理、网铺、针刺制成；
单向布的制备：碳纤维原丝进行单向编织，以此形成单向布；
双向布的制备：将碳纤维原丝经过双向编织，制得双向布。
预制体制备：在模具表面涂覆一层脱模剂，按照需求设计网胎、单向布和/或双向布交替叠加层数，铺贴在模具上，通过人工针刺作用复合制得预制体，脱模；
泡胶：将预制体裁剪成设计尺寸，然后室温常压浸泡于酚醛树脂中，时间为3-10h，制得预压毛坯；
热压固化：对预压毛坯进行热压固化，温度以3-5℃/min的升温速率由室温升温至70-100℃，保温2-2.5h；之后以3-5℃/min的升温速率升至100-120℃，保温2-2.5h，此时压力从初始压力0.5-0.8MPa逐步升至15-25MPa，加压时间间隔5-8min；然后以3-5℃/min的升温速率将温度升温至135-140℃，恒压保温2-2.5h；再以3-5℃/min的升温速率将温度升温至150-160℃，恒压保温固化2-2.5h；最后自然降温至室温；
高温碳化：从室温开始加热，经过4.5-5h升至450-550℃，保温1-1.5h，然后以1.5-2℃/min的升温速率，升至900-1000℃，保温2-2.5h，最后降温至室温后开炉取样；
增密处理：包括浸渍过程和高温碳化过程，重复操作2-5次；
高温烧结：从室温开始加热，经过25-35h升至1800-2500℃，保温3-8h；制得改性碳碳复合材料H/T型中空板。
优选地，上述增密处理中，浸渍过程包含：加压浸渍于酚醛树脂中，浸渍温度经50-60min由0-5℃升至70-75℃，保温50-60min；然后经50-60min的升温时间，升至120-125℃，保温150-170min；再经50-60min的升温时间，升至160-165℃，保温170-190min；经50-60min的升温时间，升至195-200℃，保温170-190min，然后自然降温至80-85℃左右出炉；其中，浸渍压力为1-2MPa；上述增密处理中，碳化过程同上述高温碳化过程。
优选地，上述酚醛树脂的浓度为20-30wt%；溶剂为65-90wt%浓度的乙醇。
本发明采用的是环保型脱模剂，包含棕榈油、冬青油、乳化剂。
具体地，上述环保型脱模剂的制备方法，包括：
a)将水溶性的乳化剂加入到棕榈油、冬青油混合物中，搅拌均匀分散；
b)在油溶性的乳化剂中加入水，搅拌分散均匀；
c)将b液缓慢加入到a液中，并加入消泡剂，搅拌5-8min，即得环保型脱模剂。
本发明提供了一种环保型脱模剂的制备方法，以绿色环保、可再生的棕榈油、冬青油作为基础油，制备出一种环保型脱模剂，具有较低的摩擦因数，从而达到易于脱模，保持预制体的外观完整性的效果，不易污染模具和制品。
优选地，上述棕榈油与冬青油的质量比为1:0.3-0.5；棕榈油与水的质量比为1:2-2.5；棕榈油与水溶性乳化剂的质量比为1:0.04-0.06；棕榈油与油溶性乳化剂的质量比为1:0.04-0.06；棕榈油与消泡剂的质量比为1:0.04-0.06。
本发明的有益效果包括：
本发明获得了一种H/T型中空板用改性碳碳复合材料及制备H/T型中空板的方法，通过将网胎、单向布和/或双向布叠加针刺制得预制体，然后预制体经过泡胶、热压固化、高温碳化、增密处理以及高温烧结，制得的改性碳碳复合材料H/T型中空板，外观平整度高，同时具有良好的拉伸性能、抗弯强度，具有较高的密度；且在脱模过程中使用的脱模剂为环保型脱模剂，采用棕榈油、冬青油制得的脱模剂，具有较低的摩擦因数，易于脱模，可保持预制体的外观完整性。
因此，本发明提供了一种H/T型中空板用改性碳碳复合材料及制备H/T型中空板的方法，该方法制备的改性碳碳复合材料H/T型中空板外观平整度高，具有良好的拉伸性能、抗弯强度，且具有较高的密度。
附图说明
图1为实施例1制备的改性碳碳复合材料T型中空板示意图；
图2为实施例1制备的改性碳碳复合材料T型中空板正视图；
图3为实施例1制备的改性碳碳复合材料T型中空板俯视图；
图4为实施例1制备的改性短切碳纤维、氧化短切碳纤维及短切碳纤维的红外光谱图；
图5为实施例1、实施例4~实施例8制备的H型中空板及实施例2、实施例3制备的T型中空板的抗弯强度测试结果；
图6为实施例1、实施例4~实施例8制备的H型中空板及实施例2、实施例3制备的T型中空板的拉伸强度测试结果。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
本发明实施例所用聚醚有机硅购自江苏腾达助剂有限公司。
实施例1：
一种改性碳碳复合材料H型中空板的制备方法，包括以下步骤：
网胎的制备：将碳纤维原丝切割成6cm短切碳纤维，然后经过打散、梳理、网铺、针刺制成；
单向布的制备：碳纤维原丝进行单向编织，以此形成单向布；
双向布的制备：将碳纤维原丝经过双向夹角为90°的编织，制得双向布。
预制体制备：在H型板模具表面涂覆一层脱模剂，根据客户需求设计网胎、单向布和双向布交替叠加层数，铺贴在模具上，通过人工针刺作用复合制得预制体，脱模；
泡胶：将预制体裁剪成设计尺寸，然后室温常压浸泡于酚醛树脂中，时间为3h，制得预压毛坯；
热压固化：对预压毛坯进行热压固化，温度以3℃/min的升温速率由室温升温至70℃，保温2h；之后以3℃/min的升温速率升至100℃，保温2h，此时压力从初始压力0.5MPa逐步升至15MPa，加压时间间隔5min；然后以3℃/min的升温速率将温度升温至140℃，恒压保温2h；再以3℃/min的升温速率将温度升温至150℃，恒压保温固化2h；最后自然降温至室温；
高温碳化：从室温开始加热，经过4.5h升至450℃，保温1h，然后以1.5℃/min的升温速率，升至900℃，保温2h，最后降温至室温后开炉取样；
增密处理：包括浸渍过程和高温碳化过程（浸渍过程包含：加压浸渍于酚醛树脂中，浸渍温度经60min由0℃升至70℃，保温60min；然后经60min的升温时间，升至120℃，保温160min；再经60min的升温时间，升至160℃，保温180min；经60min的升温时间，升至200℃，保温180min，然后自然降温至80℃左右出炉；其中，浸渍压力为1.5MPa；碳化过程同上述高温碳化过程），重复操作5次；
高温烧结：从室温开始加热，经过25h升至2300℃，保温6h；制得改性碳碳复合材料H型中空板；
其中，酚醛树脂的浓度为20wt%，溶剂为65wt%浓度的乙醇。
改性短切碳纤维的制备方法，包括以下步骤：将短切碳纤维置于丙酮中，在70℃下回流40h，用去离子水冲洗5次，在60℃下真空干燥24h，将处理后的短切碳纤维置于浓度为65wt%的浓硝酸中，在65℃下反应2h，用去离子水充分冲洗，在55℃下真空干燥24h；然后将氧化处理后的短切碳纤维与熊果酸混合，两者质量比为1:15，加热至110℃并保持25min，再以0.3℃/min的升温速率将温度升至135℃，在反应过程中，每隔8min除一次反应体系中的水蒸气。然后升温至155℃，反应1h，冷却至室温，取出用去离子水洗涤至中性，55℃干燥20h，得到改性短切碳纤维。
脱模剂的制备方法，包括：
a)将OF-15水溶性的乳化剂加入到棕榈油、冬青油混合物中，搅拌均匀分散；
b)在OF-20油溶性的乳化剂中加入水，搅拌分散均匀；
c)将b液缓慢加入到a液中，并加入聚醚有机硅消泡剂，搅拌5min，即得环保型脱模剂；
其中，棕榈油与冬青油的质量比为1:0.3；棕榈油与水的质量比为1:2；棕榈油与OF-15水溶性乳化剂的质量比为1:0.04；棕榈油与OF-20油溶性乳化剂的质量比为1:0.04；棕榈油与聚醚有机硅消泡剂的质量比为1:0.04。
实施例2：
一种改性碳碳复合材料T型中空板的制备方法与实施例1的区别：
预制体制备：在T型板模具表面涂覆一层脱模剂，根据客户需求设计网胎、单向布和双向布交替叠加层数，铺贴在模具上，通过人工针刺作用复合制得预制体，脱模；
泡胶：将预制体裁剪成设计尺寸，然后室温常压浸泡于酚醛树脂中，时间为3.5h，制得预压毛坯；
热压固化：对预压毛坯进行热压固化，温度以5℃/min的升温速率由室温升温至100℃，保温2.5h；之后以5℃/min的升温速率升至120℃，保温2.5h，此时压力从初始压力0.8MPa逐步升至25MPa，加压时间间隔8min；然后以5℃/min的升温速率将温度升温至140℃，恒压保温2.5h；再以5℃/min的升温速率将温度升温至150℃，恒压保温固化2.5h；最后自然降温至室温；
高温碳化：从室温开始加热，经过5h升至550℃，保温1.5h，然后以2℃/min的升温速率，升至1000℃，保温2.5h，最后降温至室温后开炉取样；
增密处理：包括浸渍过程和高温碳化过程（浸渍过程包含：加压浸渍于酚醛树脂中，浸渍温度经50min由0℃升至70℃，保温50min；然后经50min的升温时间，升至120℃，保温150min；再经50min的升温时间，升至160℃，保温170min；经50min的升温时间，升至195℃，保温170min，然后自然降温至80℃左右出炉；其中，浸渍压力为1MPa；碳化过程同上述高温碳化过程），重复操作5次；
高温烧结：从室温开始加热，经过20h升至2200℃，保温8h；制得改性碳碳复合材料T型中空板（如图1、图2、图3所示）；
其中，酚醛树脂的浓度为30wt%，溶剂为90wt%浓度的乙醇。
改性短切碳纤维的制备方法同实施例1。
脱模剂的制备方法同实施例1。
实施例3：
一种改性碳碳复合材料T型中空板的制备方法，包括以下步骤：
预制体制备：在T型板模具表面涂覆一层脱模剂，根据客户需求设计网胎、单向布和双向布交替叠加层数，铺贴在模具上，通过人工针刺作用复合制得预制体，脱模；
泡胶：将预制体裁剪成设计尺寸，然后室温常压浸泡于酚醛树脂中，时间为3h，制得预压毛坯；
热压固化：对预压毛坯进行热压固化，温度以4℃/min的升温速率由室温升温至75℃，保温2h；之后以4℃/min的升温速率升至120℃，保温2h，此时压力从初始压力0.7MPa逐步升至16MPa，加压时间间隔6min；然后以4℃/min的升温速率将温度升温至135℃，恒压保温2h；再以4℃/min的升温速率将温度升温至160℃，恒压保温固化2h；最后自然降温至室温；
高温碳化：从室温开始加热，经过4.5h升至500℃，保温1h，然后以1.8℃/min的升温速率，升至950℃，保温2h，最后降温至室温后开炉取样；
增密处理：包括浸渍过程和高温碳化过程（浸渍过程包含：加压浸渍于酚醛树脂中，浸渍温度经60min由5℃升至75℃，保温60min；然后经60min的升温时间，升至125℃，保温170min；再经60min的升温时间，升至165℃，保温190min；经60min的升温时间，升至200℃，保温190min，然后自然降温至85℃左右出炉；其中，浸渍压力为2MPa；碳化过程同上述高温碳化过程），重复操作5次；
高温烧结：从室温开始加热，经过35h升至1800℃，保温3h；制得改性碳碳复合材料T型中空板；
其中，酚醛树脂的浓度为25wt%，溶剂为85wt%浓度的乙醇。
改性短切碳纤维的制备方法同实施例1。
脱模剂的制备方法同实施例1。
实施例4：
一种改性碳碳复合材料H型中空板的制备方法与实施例1的区别：采用短切碳纤维替代改性短切碳纤维。
脱模剂的制备方法同实施例1。
实施例5：
一种改性碳碳复合材料H型中空板的制备方法与实施例1的区别：脱模剂制备过程中不添加冬青油。
改性短切碳纤维的制备方法同实施例1。
实施例6：
一种改性碳碳复合材料H型中空板的制备方法与实施例5的区别：采用短切碳纤维替代改性短切碳纤维。
脱模剂的制备方法同实施例5。
实施例7：
一种改性碳碳复合材料H型中空板的制备方法与实施例1的区别：预制体采用单向布叠加而成，相邻单向布的夹角为90°。
改性短切碳纤维的制备方法同实施例1。
脱模剂的制备方法同实施例1。
实施例8：
一种改性碳碳复合材料H型中空板的制备方法与实施例1的区别：预制体采用双向布叠加而成。
改性短切碳纤维的制备方法同实施例1。
脱模剂的制备方法同实施例1。
试验例1：
傅立叶红外光谱（FT-IR）测试
采用傅立叶变换FT-IR谱仪对样品进行分析。实验条件为：KBr压片，扫描范围4000cm-1~400cm-1，分辨率为4cm-1。
对实施例1制备的改性短切碳纤维、氧化短切碳纤维及短切碳纤维进行上述测试，结果如图4所示。由图4可知，氧化短切碳纤维的红外光谱图中，在1610cm-1、3448cm-1处存在-COOH、-OH的特征吸收峰，说明短切碳纤维被氧化，生成了氧化短切碳纤维；改性短切碳纤维的红外光谱图中，在3000~2800cm-1范围内存在C-H的特征吸收峰；在1648cm-1处存在C=C的特征吸收峰，说明熊果酸参与了改性短切碳纤维的生成反应。
试验例2：
密度测试
通过阿基米德排水法方法测定碳碳复合材料的密度ρ，计算公式如下：
ρ=m/V=(m×ρ0)/(m1-m0)
其中，m为样品材料的质量，g；m1为样品材料浸渍在水中24h后取出擦干的质量，g；m0为样品材料浸渍在水中称得的质量，g；ρ0为水的密度，g·cm-3。
表1 不同样品材料的密度
| 样品 | 密度/g·cm<sup>-3</sup> |
| 实施例1 | 1.41 |
| 实施例2 | 1.44 |
| 实施例3 | 1.43 |
| 实施例4 | 1.31 |
| 实施例5 | 1.4 |
| 实施例6 | 1.29 |
| 实施例7 | 1.34 |
| 实施例8 | 1.48 |
对实施例1、实施例4~实施例8制备的H型中空板及实施例2、实施例3制备的T型中空板进行上述测试，结果如表1所示。由表1可知，实施例1与实施例4、实施例5与实施例6相比，密度明显增加，说明熊果酸对短切碳纤维的改性后，制备的改性碳碳复合材料H型中空板具有更高的密度；实施例5与实施例1、实施例6与实施例4相比，密度差别不大，说明采用冬青油制备的环保脱模剂，对改性碳碳复合材料H型中空板的密度没有明显影响；实施例8与实施例7相比，密度明显增加，说明双向布制备的改性碳碳复合材料H型中空板具有更高的密度。
试验例3：
抗弯强度
采用三点弯曲试验对改性碳碳复合材料样品的抗弯强度进行测试，利用电子万能试验机，跨距设置为30mm，压刀的下降速度为1mm/min，样品尺寸为3mm×4mm×36mm。碳碳复合材料抗弯强度按照如下公式进行计算：
N=(3×F×L)/(2×G×K2)
式中，N为抗弯强度，MPa；F为样品破坏时的最大载荷，N；L为跨距，mm；G为样品宽度，mm；K为样品厚度，mm。
对实施例1、实施例4~实施例8制备的H型中空板及实施例2、实施例3制备的T型中空板进行上述测试，结果如图5所示。由图5可知，实施例1与实施例4、实施例5与实施例6相比，抗弯强度明显增加，说明熊果酸对短切碳纤维的改性后，制备的改性碳碳复合材料H型中空板具有更高的抗弯强度；实施例5与实施例1、实施例6与实施例4相比，抗弯强度差别不大，说明采用冬青油制备的环保脱模剂，对改性碳碳复合材料H型中空板的抗弯强度没有明显影响；实施例8与实施例7相比，抗弯强度明显增加，说明双向布制备的改性碳碳复合材料H型中空板具有更优的抗弯强度。
试验例4：
拉伸强度测试
采用万能试验机测试复合材料的轴向拉伸性能，试样剪裁尺寸为100mm×10mm×3mm，加载速度为2mm/min；拉伸强度M计算公式如下：
M=F/V
式中，F为样品破坏时的最大载荷，N；V为样品横截面积；cm2。
对实施例1、实施例4~实施例8制备的H型中空板及实施例2、实施例3制备的T型中空板进行上述测试，结果如图6所示。由图6可知，实施例1与实施例4、实施例5与实施例6相比，拉伸强度明显增加，说明熊果酸对短切碳纤维的改性后，制备的改性碳碳复合材料H型中空板具有更高的拉伸强度；实施例5与实施例1、实施例6与实施例4相比，拉伸强度差别不大，说明采用冬青油制备的环保脱模剂，对改性碳碳复合材料H型中空板的拉伸强度没有明显影响；实施例8与实施例7相比，拉伸强度明显增加，说明双向布制备的改性碳碳复合材料H型中空板具有更优的拉伸强度。
试验例5：
脱模剂摩擦因数测试
将样品脱模剂用去离子水稀释到浓度为0.1wt%，将其涂布在模具上，采用摩擦因数测试仪测试样品的摩擦因数。
表2 脱模剂摩擦因数测试结果
| 样品脱模剂 | 摩擦因数 |
| 实施例1 | 0.021 |
| 实施例5 | 0.037 |
对实施例1及实施例5制备的脱模剂进行上述测试，结果如表2所示。由表2可知，实施例1制备的脱模剂摩擦因数为0.021，明显小于实施例5制备的脱模剂的摩擦因数，说明采用冬青油制备的环保脱模剂，具有更优的脱模性能。
试验例6：
平整度测试
利用尺寸为3000×2000×500mm大理石平台，在常温条件下，用塞尺测量样品表面平整度。
表3 不同样品平整度（取绝对值）测试结果
| 样品 | 平整度/mm |
| 实施例1 | 0.13 |
| 实施例2 | 0.17 |
| 实施例3 | 0.10 |
| 实施例4 | 0.15 |
| 实施例5 | 0.28 |
| 实施例6 | 0.31 |
| 实施例7 | 0.11 |
| 实施例8 | 0.14 |
对实施例1、实施例4~实施例8制备的H型中空板及实施例2、实施例3制备的T型中空板进行上述测试，结果如表3所示。由表3可知，实施例1、实施例4、实施例7、实施例8的平整度相差均不大，实施例1与实施例5、实施例4与实施例6相比平整度差值均有所降低，原因可能是由于环保脱模剂的使用，使得脱模效果较好，外观平整度较高。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种改性碳碳复合材料H/T型中空板，包含由网胎、单向布和/或双向布叠加通过针刺作用制得的预制体、由胶黏剂碳化而得的碳化基体；所述单向布由单向连续碳纤维丝束组成；所述双向布由双向交织的连续碳纤维丝束组成；所述网胎由经梳理、铺网的改性短切碳纤维在针刺作用下组成；其特征在于，所述改性短切碳纤维由熊果酸改性而得；
所述改性短切碳纤维的制备方法，具体包括：将短切碳纤维进行氧化处理后，加入熊果酸进行接枝改性，制得改性短切碳纤维。
2.根据权利要求1所述的一种改性碳碳复合材料H/T型中空板，其特征在于：所述改性短切碳纤维的长度为4-8cm。
3.根据权利要求1所述的一种改性碳碳复合材料H/T型中空板，其特征在于：所述单向布和单向布叠加时，相邻单向布的夹角包括0°-90°。
4.根据权利要求1所述的一种改性碳碳复合材料H/T型中空板，其特征在于：所述双向布中交织的碳纤维丝束的夹角包括0°-90°。
5.根据权利要求1所述的一种改性碳碳复合材料H/T型中空板，其特征在于：所述预制体具体由网胎与双向布叠加通过针刺作用制得。
6.根据权利要求1所述的一种改性碳碳复合材料H/T型中空板，其特征在于：所述改性短切碳纤维的制备方法，包括：将短切碳纤维进行氧化处理后，加入熊果酸进行接枝改性，制得改性短切碳纤维。
7.根据权利要求6所述的一种改性碳碳复合材料H/T型中空板，其特征在于：所述短切碳纤维与熊果酸的质量比为1:15-20。
8.权利要求1所述一种改性碳碳复合材料H/T型中空板的制备方法，包括：将预制体经泡胶、热压固化、高温碳化、增密处理以及高温烧结，制得改性碳碳复合材料H/T型中空板。
9.根据权利要求8所述的一种改性碳碳复合材料H/T型中空板的制备方法，其特征在于：所述泡胶所用溶液为酚醛树脂；所述酚醛树脂的浓度为20-30wt%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A modified carbon carbon composite material for H/T type hollow panels and a method for preparing H/T type hollow panels Granted publication date: 20220916 Pledgee: China Minsheng Bank Co.,Ltd. Jiaxing Branch Pledgor: Zhejiang Xinghui New Material Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024330000113 |