一种碳蜂窝及其制备方法.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CN111647252A(43)申请公布日2020.09.11(21)申请号202010348455.8B29C70/48(2006.01)(22)申请日2020.04.28B29C70/54(2006.01)(71)申请人湖南东映碳材料科技有限公司地址410000湖南省长沙市长沙高新开发区文轩路27号麓谷钰园F1栋2202房(72)发明人叶崇刘玲黄东廖超前伍孝余洋吴晃叶高明张岳峰刘金水(74)专利代理机构安化县梅山专利事务所43005代理人李琦(51)Int.Cl.C08L63/00(2006.01)C08L79/08(2006.01)C08K7/06(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种碳蜂窝及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种碳蜂窝，所述碳蜂窝的蜂窝壁为二维碳布；相邻的二维碳布由缝合碳纤维缝合；所述二维碳布由高模量碳纤维和高导热碳纤维编织得到；所述碳蜂窝的蜂窝壁表面包覆有RTM树脂。所述碳蜂窝不但具有刚性高特点，同时，还具有沿蜂窝的高度方向导热高的特点。这可有效疏导航天器热量，进一步提高航天器的结构稳定性及运行寿命。本发明还提供了一种制备过程简单，能够精确控制树脂含量，碳蜂窝表面质量好，碳蜂窝六边形孔格排列规整的碳蜂窝的制备方法。CN111647252ACN111647252A权利要求书1/2页1.一种碳蜂窝，其特征在于：所述碳蜂窝的蜂窝壁为二维碳布；相邻的二维碳布由缝合碳纤维缝合；所述二维碳布由碳纤维I和碳纤维II编织得到；所述编织为以碳纤维I为经向，碳纤维II为纬向进行编织；所述碳纤维I为拉伸模量为377-600GPa的碳纤维；所述碳纤维II为导热系数为500-1000W/m·K的碳纤维；所述碳蜂窝的蜂窝壁表面包覆有RTM树脂。2.如权利要求1所述的碳蜂窝，其特征在于：所述拉伸模量为377-600GPa的碳纤维包括PAN基碳纤维；所述缝合碳纤维包括T300，T700或T800中的一种；所述导热系数为500-1000W/m·K的碳纤维包括中间相沥青基碳纤维。3.如权利要求1所述的碳蜂窝，其特征在于：所述碳蜂窝的壁厚为0.1-0.5mm，高度为5-50mm；所述碳蜂窝的蜂窝边长为5-20mm，所述碳蜂窝的体积密度为30-300kg/m3。4.如权利要求2所述的碳蜂窝，其特征在于：所述缝合碳纤维的排间距为0.5mm～1.5mm；所述缝合的缝合宽度为蜂窝边长的0.95-1.05倍；所述缝合间距为缝合宽度的2.95-3.05倍。5.如权利要求2所述的碳蜂窝，其特征在于：所述PAN基碳纤维为选自M40J、M55J或M60J中的一种；所述PAN基碳纤维的丝束为1K-6K。6.如权利要求2所述的碳蜂窝，其特征在于：所述中间相沥青基碳纤维的丝束为1K-6K。7.如权利要求1所述的碳蜂窝，其特征在于：所述二维碳布包括平纹布、斜纹布或缎纹布。8.如权利要求1所述的碳蜂窝，其特征在于：所述RTM树脂为热固性树脂；所述热固性树脂包括环氧树脂或双马树脂中的一种。9.如权利要求1-8任一项所述的碳蜂窝的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)以碳纤维I为经向，以碳纤维II为纬向进行编织得到二维碳布，将所述二维碳布对齐重叠，缝合，得到蜂窝状预制体；(2)采用RTM法，把RTM树脂预热后，将RTM树脂由蜂窝状预制体的底部注入，使RTM树脂沿着蜂窝状预制体的高度方浸润蜂窝状预制体。(3)RTM树脂固化后即得所述碳蜂窝。10.如权利要求9所述的碳蜂窝的制备方法，其特征在于：所述注胶的压力为0.1MPa-1MPa。11.如权利要求9所述的碳蜂窝的制备方法，其特征在于：所述RTM树脂预热后的温度为39-42℃；2CN111647252A权利要求书2/2页所述RTM树脂预热后的黏度为0.1-1Pa·s；所述固化的温度为140-180℃。3CN111647252A说明书1/6页一种碳蜂窝及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种碳蜂窝及其制备方法，属于碳材料领域。背景技术[0002]航天器领域所使用结构材料对理化性质要求非常高。其不仅要求所述结构材料具有轻质、高强度、高模量和耐高低温交变等性质，其还需要具备良好的导热性能，以快速疏导卫星系统各元器件所产生的热量，保证各结构的尺寸的稳定以及电子元器件的正常运行。[0003]发明专利CN106626438A公布了一种碳纤维蜂窝芯支撑结构及其制备方法。该发明采用预浸料包覆在软模表面，然后逐个进行排列形成蜂窝结构。该方法一是工艺过程繁琐，对于平面尺寸稍大的蜂窝结构，其工作量巨大，且排列过程中容易产生位置偏差，造成蜂窝结构不规整。其二，由于在沿蜂窝平面纵向和横向上只有树脂层进行粘连，碳纤维不连续，造成蜂窝纵向