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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114855307A(43)申请公布日2022.08.05(21)申请号202210575867.4D06M101/40(2006.01)(22)申请日2022.05.25(71)申请人昆山盛夏复合材料科技有限公司地址215300江苏省苏州市昆山市周庄镇园区路52号(72)发明人单云刚韩爽郭跃灵龚承涛邹志雄赵成杰(74)专利代理机构上海合进知识产权代理事务所(特殊普通合伙)31324专利代理师王寿刚(51)Int.Cl.D01F9/22(2006.01)D01F9/145(2006.01)D01F9/24(2006.01)D06M10/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种碳纤维复合材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及复合材料制备技术领域,且公开了一种碳纤维复合材料及其制备方法,包括聚丙烯腈纤维原丝、沥青纤维原丝以及酚醛纤维原丝,其聚丙烯腈纤维原丝、沥青限位原丝以及酚醛纤维原丝的比例为3:3:2,通过氧化炉预氧化过程由线型分子链转化为耐热的梯形结构,为以后的碳化过程起固氧固碳的作用。在此过程中发生一系列的环化、氧化和脱氢等反应,原先的o键为主的直链结构形成大量的离域T电子,并在六个温区下进行80‑100min时长的处理,使得其形成生色的共辄结构,聚丙烯腈在发生化学反应时脱去大量小分子,发生结构变化,保证了预氧丝的强度。CN114855307ACN114855307A权利要求书1/2页1.一种碳纤维复合材料,其特征在于:包括聚丙烯腈纤维原丝、沥青纤维原丝以及酚醛纤维原丝,其聚丙烯腈纤维原丝、沥青限位原丝以及酚醛纤维原丝的比例为3:3:2。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料制备方法,其特征在于:其制备方法包括以下步骤:S01、原料上油:将原料纤维进行退丝上油处理;S02、干燥处理:通过卧式干燥炉对原丝进行干燥处理;S03、预氧化:通过预氧化炉对原丝进行环化、氧化以及脱氢等反应;S04、低温处理:通过低温炭化炉进行低温处理;S05、高温处理:通过高温炭化炉进行高温处理;S06、表面处理;S07、水洗干燥;S08、上浆干燥。3.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料制备方法,其特征在于:根据步骤S01所提出的,上油的材料为亚甲基丁二酸,且原料和油的配比为1:0.6。4.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料制备方法,其特征在于:根据步骤S02所提出的,将上油后的原丝原料通过集线板置入卧式干燥炉,干燥时间为10‑15min。5.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料制备方法,其特征在于:根据步骤S03中所提出的,原丝经过氧化炉预氧化过程由线型分子链转化为耐热的梯形结构,为以后的碳化过程起固氧固碳的作用。在此过程中发生一系列的环化、氧化和脱氢等反应,原先的o键为主的直链结构形成大量的离域T电子,形成生色的共辄结构,其预氧化的温度为200℃‑300℃,且分为六个温度区,总时间为80‑100min,六个温度区如下:1)、200℃‑230℃:2)、225℃‑240℃;3)、235℃‑255℃;4)、250℃‑270℃;5)、265℃‑285℃;6)、280℃‑300℃。6.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料制备方法,其特征在于:根据步骤S04所提出的,低温处理为300℃‑1100℃,处理时间问45‑60min。7.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料制备方法,其特征在于:根据步骤S05所提出的,高温处理为1100℃‑1600℃,处理时间问60‑70min。8.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料制备方法,其特征在于:根据步骤S06所提出的,使用阳极电极氧化法,用脉冲通电的方法进行表面处理,使得碳纤维表面发生刻蚀和生产含氧官能团,表面处理中通‑10V电压,形成25A左右的电流,采用碳酸氢铵中性电解质进行表面处理。9.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料制备方法,其特征在于:根据步骤S07所提出的,采用浸渍法对碳丝进行清洗,将碳丝表面的电解液等杂质清洗掉,干燥前水洗中水温设定在50℃‑60℃,水洗后干燥的温度设定在100℃‑110℃。10.根据权利要求2所述的一种碳纤维复合材料制备方法,其特征在于:根据步骤S08所2CN114855307A权利要求书2/2页提出的,通过上浆设备对其进行上浆工作时,保证上浆均匀,上浆完成后静置10‑20min,上浆干燥的温度为180℃‑190℃,干燥时间为30‑35min。3CN114855307A说明书1/4页一种碳纤维复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及复合材料制备技术领域,具体为一种碳纤维复合材料及其制备方法。背景技术[0002]复合材料是以碳纤维及其织物或碳毡增强的碳基体复合材