一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法_2

文档序号:9574888阅读:来源:国知局
br>[0036]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】一至九之一不同的是:步骤四所述的降温至20°C。其他步骤和参数与【具体实施方式】一至九之一相同。
[0037]通过以下试验验证本发明的有益效果:
[0038]试验一:本试验的一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,按以下步骤实现:
[0039]一、增强体的选择:以短切碳纤维为原料,纤维的直径为9 μ m,长径比为5:1;
[0040]二、基体材料预处理:将赤藓糖醇固体粉末置于烧杯中,升温至125°C,同时利用磁力搅拌器进行搅拌,搅拌速率为120r/min,获得液态赤藓糖醇;
[0041]三、两相混合:按照液态赤藓糖醇和短切碳纤维质量比为1:24的比例向步骤二得到的液态赤藓糖醇中添加步骤一选择的短切碳纤维,保温温度为125°C,保温时间为lh,同时搅拌,搅拌速率为500r/min,得到两相混合液;
[0042]四、凝固成型:将步骤三得到的两相混合液倒入由聚四氟乙烯制备而成的模具中进行凝固,降温至20°C,即得到短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料。
[0043]采用激光闪光法测定短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的热扩散系数,采用排水法测定短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的密度,采用差示扫描量热法(DSC)测定高热导率、高致密度相变复合材料的比热。计算三者的乘积获得高热导率、高致密度相变复合材料的热导率。
[0044]对本试验制备获得的短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料进行上述检测,检测结果表明相变复合材料的致密度高达98.7%,热导率为1.52Iff/(m.Κ),较之赤藓糖醇提高了98.
[0045]本试验制得短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的形貌以扫描电子显微镜(SEM)进行表征,图1所示为复合材料的断口形貌,可见材料比较致密,气孔极少,其中均匀分布在基体中的亮色线条即为短切碳纤维。
[0046]试验二:本试验的一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,按以下步骤实现:
[0047]一、增强体的选择:以短切碳纤维为原料,纤维的直径为9 μ m,长径比为5:1;
[0048]二、基体材料预处理:将赤藓糖醇固体粉末置于烧杯中,升温至125°C,同时利用磁力搅拌器进行搅拌,搅拌速率为120r/min,获得液态赤藓糖醇;
[0049]三、两相混合:按照液态赤藓糖醇和短切碳纤维质量比为1:49的比例向步骤二得到的液态赤藓糖醇中添加步骤一选择的短切碳纤维,保温温度为130°C,保温时间为lh,同时搅拌,搅拌速率为550r/min,得到两相混合液;
[0050]四、凝固成型:将步骤三得到的两相混合液倒入由聚四氟乙烯制备而成的模具中进行凝固,降温至20°C,即得到短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料。
[0051]采用激光闪光法测定短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的热扩散系数,采用排水法测定短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的密度,采用差示扫描量热法(DSC)测定高热导率、高致密度相变复合材料的比热。计算三者的乘积获得高热导率、高致密度相变复合材料的热导率。
[0052]对本试验制备获得的短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料进行上述检测,检测结果表明相变复合材料的致密度高达98.3%,热导率为2.86Iff/(m.Κ),较之赤藓糖醇提高了271.5%。
[0053]本试验制得短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的形貌以扫描电子显微镜(SEM)进行表征,如图2所示。与图1类似,从材料断口中看见的亮色线条为短切碳纤维,短切碳纤维在基体中分布均匀,复合材料中气孔极少,致密度较高。
【主权项】
1.一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,其特征在于一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法按以下步骤实现: 一、增强体的选择:以短切碳纤维为原料,纤维的直径为8?10μπι,长径比为5?30:1 ; 二、基体材料预处理:将赤藓糖醇固体粉末置于烧杯中,升温至120?130°C,同时利用磁力搅拌器进行搅拌,搅拌速率为60?200r/min,获得液态赤藓糖醇; 三、两相混合:按照液态赤藓糖醇和短切碳纤维质量比为1:5?99的比例向步骤二得到的液态赤藓糖醇中添加步骤一选择的短切碳纤维,保温温度为120?130°C,保温时间为0.5?3h,同时搅拌,搅拌速率为300?600r/min,得到两相混合液; 四、凝固成型:将步骤三得到的两相混合液倒入由聚四氟乙烯制备而成的模具中进行凝固,降温至20?30°C,即得到短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料。2.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,其特征在于步骤一所述的短切碳纤维的直径为9 μ m,长径比为5:1。3.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,其特征在于步骤二所述的搅拌速率为120r/min。4.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,其特征在于步骤三所述液态赤藓糖醇和短切碳纤维质量比为1:24。5.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,其特征在于步骤三所述液态赤藓糖醇和短切碳纤维质量比为1:99。6.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,其特征在于步骤三所述的保温温度为125°C,保温时间为lh。7.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,其特征在于步骤三所述的保温温度为130°C,保温时间为lh。8.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,其特征在于步骤三所述的搅拌速率为500r/min。9.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,其特征在于步骤三所述的搅拌速率为550r/min。10.根据权利要求1所述的一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,其特征在于步骤四所述的降温至20°C。
【专利摘要】一种短切碳纤维/赤藓糖醇相变复合材料的制备方法,涉及一种相变复合材料的制备方法。本发明的目的是为了解决单一相变材料热导率较低的技术问题。方法为:一、增强体的选择:以短切碳纤维为原料;二、基体材料预处理:将赤藓糖醇固体粉末置于烧杯中,升温,同时进行搅拌,获得液态赤藓糖醇;三、两相混合:向液态赤藓糖醇中添加短切碳纤维,保温,搅拌,得到两相混合液;四、凝固成型:将两相混合液倒入模具中凝固,降温,即得到相变复合材料。本发明以赤藓糖醇作为相变材料,以短切碳纤维作为导热增强体,能够大幅提高相变材料的热导率,提高换热效率;相变复合材料具有高致密度,全部高于98%。本发明应用于相变复合材料的制备领域。
【IPC分类】C09K5/06
【公开号】CN105331334
【申请号】CN201510679827
【发明人】张强, 罗志灵, 武高辉
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月19日
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