br>[0036]【具體實施方式】十:本實施方式與【具體實施方式】一至九之一不同的是:步驟四所述的降溫至20°C。其他步驟和參數與【具體實施方式】一至九之一相同。
[0037]通過以下試驗驗證本發明的有益效果:
[0038]試驗一:本試驗的一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,按以下步驟實現:
[0039]一、增強體的選擇:以短切碳纖維為原料,纖維的直徑為9 μ m,長徑比為5:1;
[0040]二、基體材料預處理:將赤蘚糖醇固體粉末置于燒杯中,升溫至125°C,同時利用磁力攪拌器進行攪拌,攪拌速率為120r/min,獲得液態赤蘚糖醇;
[0041]三、兩相混合:按照液態赤蘚糖醇和短切碳纖維質量比為1:24的比例向步驟二得到的液態赤蘚糖醇中添加步驟一選擇的短切碳纖維,保溫溫度為125°C,保溫時間為lh,同時攪拌,攪拌速率為500r/min,得到兩相混合液;
[0042]四、凝固成型:將步驟三得到的兩相混合液倒入由聚四氟乙烯制備而成的模具中進行凝固,降溫至20°C,即得到短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料。
[0043]采用激光閃光法測定短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的熱擴散系數,采用排水法測定短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的密度,采用差示掃描量熱法(DSC)測定高熱導率、高致密度相變復合材料的比熱。計算三者的乘積獲得高熱導率、高致密度相變復合材料的熱導率。
[0044]對本試驗制備獲得的短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料進行上述檢測,檢測結果表明相變復合材料的致密度高達98.7%,熱導率為1.52Iff/(m.Κ),較之赤蘚糖醇提高了98.
[0045]本試驗制得短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的形貌以掃描電子顯微鏡(SEM)進行表征,圖1所示為復合材料的斷口形貌,可見材料比較致密,氣孔極少,其中均勻分布在基體中的亮色線條即為短切碳纖維。
[0046]試驗二:本試驗的一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,按以下步驟實現:
[0047]一、增強體的選擇:以短切碳纖維為原料,纖維的直徑為9 μ m,長徑比為5:1;
[0048]二、基體材料預處理:將赤蘚糖醇固體粉末置于燒杯中,升溫至125°C,同時利用磁力攪拌器進行攪拌,攪拌速率為120r/min,獲得液態赤蘚糖醇;
[0049]三、兩相混合:按照液態赤蘚糖醇和短切碳纖維質量比為1:49的比例向步驟二得到的液態赤蘚糖醇中添加步驟一選擇的短切碳纖維,保溫溫度為130°C,保溫時間為lh,同時攪拌,攪拌速率為550r/min,得到兩相混合液;
[0050]四、凝固成型:將步驟三得到的兩相混合液倒入由聚四氟乙烯制備而成的模具中進行凝固,降溫至20°C,即得到短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料。
[0051]采用激光閃光法測定短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的熱擴散系數,采用排水法測定短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的密度,采用差示掃描量熱法(DSC)測定高熱導率、高致密度相變復合材料的比熱。計算三者的乘積獲得高熱導率、高致密度相變復合材料的熱導率。
[0052]對本試驗制備獲得的短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料進行上述檢測,檢測結果表明相變復合材料的致密度高達98.3%,熱導率為2.86Iff/(m.Κ),較之赤蘚糖醇提高了271.5%。
[0053]本試驗制得短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的形貌以掃描電子顯微鏡(SEM)進行表征,如圖2所示。與圖1類似,從材料斷口中看見的亮色線條為短切碳纖維,短切碳纖維在基體中分布均勻,復合材料中氣孔極少,致密度較高。
【主權項】
1.一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,其特征在于一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法按以下步驟實現: 一、增強體的選擇:以短切碳纖維為原料,纖維的直徑為8?10μπι,長徑比為5?30:1 ; 二、基體材料預處理:將赤蘚糖醇固體粉末置于燒杯中,升溫至120?130°C,同時利用磁力攪拌器進行攪拌,攪拌速率為60?200r/min,獲得液態赤蘚糖醇; 三、兩相混合:按照液態赤蘚糖醇和短切碳纖維質量比為1:5?99的比例向步驟二得到的液態赤蘚糖醇中添加步驟一選擇的短切碳纖維,保溫溫度為120?130°C,保溫時間為0.5?3h,同時攪拌,攪拌速率為300?600r/min,得到兩相混合液; 四、凝固成型:將步驟三得到的兩相混合液倒入由聚四氟乙烯制備而成的模具中進行凝固,降溫至20?30°C,即得到短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料。2.根據權利要求1所述的一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,其特征在于步驟一所述的短切碳纖維的直徑為9 μ m,長徑比為5:1。3.根據權利要求1所述的一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,其特征在于步驟二所述的攪拌速率為120r/min。4.根據權利要求1所述的一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,其特征在于步驟三所述液態赤蘚糖醇和短切碳纖維質量比為1:24。5.根據權利要求1所述的一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,其特征在于步驟三所述液態赤蘚糖醇和短切碳纖維質量比為1:99。6.根據權利要求1所述的一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,其特征在于步驟三所述的保溫溫度為125°C,保溫時間為lh。7.根據權利要求1所述的一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,其特征在于步驟三所述的保溫溫度為130°C,保溫時間為lh。8.根據權利要求1所述的一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,其特征在于步驟三所述的攪拌速率為500r/min。9.根據權利要求1所述的一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,其特征在于步驟三所述的攪拌速率為550r/min。10.根據權利要求1所述的一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,其特征在于步驟四所述的降溫至20°C。
【專利摘要】一種短切碳纖維/赤蘚糖醇相變復合材料的制備方法,涉及一種相變復合材料的制備方法。本發明的目的是為了解決單一相變材料熱導率較低的技術問題。方法為:一、增強體的選擇:以短切碳纖維為原料;二、基體材料預處理:將赤蘚糖醇固體粉末置于燒杯中,升溫,同時進行攪拌,獲得液態赤蘚糖醇;三、兩相混合:向液態赤蘚糖醇中添加短切碳纖維,保溫,攪拌,得到兩相混合液;四、凝固成型:將兩相混合液倒入模具中凝固,降溫,即得到相變復合材料。本發明以赤蘚糖醇作為相變材料,以短切碳纖維作為導熱增強體,能夠大幅提高相變材料的熱導率,提高換熱效率;相變復合材料具有高致密度,全部高于98%。本發明應用于相變復合材料的制備領域。
【IPC分類】C09K5/06
【公開號】CN105331334
【申請號】CN201510679827
【發明人】張強, 羅志靈, 武高輝
【申請人】哈爾濱工業大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月19日