基于碳纤维的复合连续纤维及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110904670A(43)申请公布日2020.03.24(21)申请号201911285034.9(22)申请日2019.12.13(71)申请人苏州纳迪微电子有限公司地址215000江苏省苏州市高新区嵩山路488号(72)发明人吴永龙王振朱堂龙王宇湖(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人范晴顾天乐(51)Int.Cl.D06M11/45(2006.01)D06M11/58(2006.01)D06M101/40(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称基于碳纤维的复合连续纤维及其制备方法与应用(57)摘要一种基于碳纤维的复合连续纤维及其制备方法与应用，属于复合材料技术领域。该基于碳纤维的复合连续纤维制备方法，包括以下步骤：S1，将经过表面防水处理的陶瓷基体粉体加入铝溶胶中，充分搅拌均匀得到浆料；将得到的浆料导入第一上浆机中，用于循环上浆；S2，对碳纤维高温脱浆，脱浆后碳纤维经过牵伸机牵伸至第一上浆机，进行一次上浆；S3，一次上浆后的碳纤维经牵伸机牵伸至高温炉内，在惰性气体气氛中连续烧结，得到复合纤维；S4，复合纤维经过牵伸机牵伸至第二上浆机进行二次上浆，之后烘干、收丝，得到基于碳纤维的复合连续纤维。本发明采用铝溶胶作为陶瓷基体粉体之间以及粉体与碳纤维之间的粘合剂，有效降低陶瓷基体粉体的烧结温度。CN110904670ACN110904670A权利要求书1/1页1.一种基于碳纤维的复合连续纤维制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将经过表面防水处理的陶瓷基体粉体按一定比例加入铝溶胶中，充分搅拌均匀得到浆料；将得到的浆料导入第一上浆机中，用于循环上浆；S2，对碳纤维高温脱浆，脱浆后碳纤维经过牵伸机牵伸至第一上浆机，进行一次上浆；S3，一次上浆后的碳纤维经牵伸机牵伸至高温炉内，在惰性气体气氛中连续烧结，得到复合纤维；S4，复合纤维经过牵伸机牵伸至第二上浆机进行二次上浆，之后烘干、收丝，得到基于碳纤维的复合连续纤维。2.根据权利要求1所述基于碳纤维的复合连续纤维制备方法，其特征是，所述陶瓷基体粉体选自氮化铝粉体、氮化硅粉体、碳化硅粉体、氧化锆粉体中的一种。3.根据权利要求2所述基于碳纤维的复合连续纤维制备方法，其特征是，所述陶瓷基体粉体选用氮化铝粉体；氮化铝粉与铝溶胶的重量比为1:19～1:1。4.根据权利要求3所述基于碳纤维的复合连续纤维制备方法，其特征是，所述氮化铝粉体纯度大于99％，平均粒径100nm～5μm，颗粒形貌为球形、角形及哑铃形中至少一种。5.根据权利要求1所述基于碳纤维的复合连续纤维制备方法，其特征是，所述铝溶胶固含量为10％～30％，分散介质为水或醇。6.根据权利要求1所述基于碳纤维的复合连续纤维制备方法，其特征是，步骤S2中，碳纤维在氮气或氩气保护气氛下连续脱浆，脱浆温度500～800℃，停留时间为1～3min。7.根据权利要求1所述基于碳纤维的复合连续纤维制备方法，其特征是，步骤S2中，碳纤维上浆时间1～3min。8.根据权利要求1所述基于碳纤维的复合连续纤维制备方法，其特征是，步骤S3中，连续烧结温度1500～1800℃，停留时间1～3min。9.一种基于碳纤维的复合连续纤维，采用权利要求1～8任一项所述方法制备得到。10.权利要求9所述基于碳纤维的复合连续纤维在耐高温导热绝缘部件或透波材料中的应用。2CN110904670A说明书1/4页基于碳纤维的复合连续纤维及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及的是一种复合材料领域的技术，具体是一种基于碳纤维的复合连续纤维及其制备方法与应用。背景技术[0002]碳纤维是一种良导电体，具备高强度高模量的优点。沥青基碳纤维同时还是一种良导热体。但在一些领域，需要高导热不导电纤维，此时碳纤维无法使用。[0003]如中国专利申请CN201610848803.1中提到的氮化硅连续纤维，采用PCS纤维为原料，经过电子束辐照、氨气气氛氮化脱碳，再进行高温烧结制备得到。其具备良好的导热性，且不导电，但其强度不足1.5GPa，另外原料价格、制备工艺成本非常昂贵。[0004]又如中国专利申请CN201410410015.5中提到的氮化铝纤维，采用碳纤维为模板，浸渍铝溶胶，于氮气气氛中进行还原反应，再去除碳纤维制备得到。然而该申请中采用的碳纤维非连续纤维，以此为模板得到的氮化铝纤维亦非连续纤维，且制备得到的氮化铝纤维力学性能较差，无法满足连续纤维的使用要求。[0005]另有连续氧化铝纤维，是一种不导电陶瓷纤维，但其导热性较差。[0006]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明由此而来。发明内容[0007]本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种