技术特征：
1.一种酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡，其特征在于，包括碳纳米纤维和体型支撑体，所述碳纳米纤维穿插附着于所述体型支撑体中形成微/纳米复合三维网孔结构。2.权利要求1所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂按照质量比为1:9~5:5进行混合得到混合物后溶解于溶剂中获得酚醛树脂质量分数为5~30wt%的溶液，然后将伴纺聚合物和功能性添加物加入到溶液中搅拌混合获得静电纺丝溶液，将静电纺丝溶液采用静电纺丝法制备得到初生纳米纤维；（2）将步骤（1）所得初生纳米纤维进行短切开松处理，得到纳米纤维短切原丝；（3）将步骤（2）所得纳米纤维短切原丝与体型支撑体进行混合铺网，得到具有三维网孔结构的体型前躯体微/纳米复合纤维网；（4）将步骤（3）所得体型前躯体微/纳米复合纤维网进行加固定型，得到体型前躯体微/纳米复合纤维毡；（5）将步骤（4）所得体型前躯体微/纳米复合纤维毡进行多温段碳化处理，制得酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡。3.根据权利要求2所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的溶剂为n,n
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二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、水或氯仿中的一种或几种的组合。4.根据权利要求2所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的伴纺聚合物为聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯腈、聚乙烯醇、醋酸纤维素、聚氨酯或聚偏氟乙烯中的一种或几种的组合。5.根据权利要求2所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述静电纺丝溶液中伴纺聚合物的质量分数为5~10wt%。6.根据权利要求2所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的功能性添加物为纳米碳黑、碳纳米管、氧化石墨烯粉末、二氧化硅纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒、三氧化二铝纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒、四氧化三铁纳米颗粒、氧化铜纳米颗粒、氧化锆纳米颗粒、三氧化钼纳米颗粒、氯化亚锡、乙酰丙酮铁或乙酰丙酮镍中的一种或几种的组合。7.根据权利要求2所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的静电纺丝溶液中功能性添加物的质量分数为5~20wt%。8.根据权利要求2所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的静电纺丝参数为：纺丝电压为15~25kv，接收距离为15~20cm，环境温度为20~30℃，环境湿度为35~55%。9.根据权利要求2所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的短切开松处理的步骤为：采用冷冻研磨或打浆分割方法对初生纳米纤维进行短切，随后将短切后的纤维在压缩空气涡流喷吹作用下进行干燥开松，所得短切原丝的平均长度为10~100微米。10.根据权利要求2所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的体型支撑体为热固性多孔海绵或三维织物中的一种。
11.根据权利要求2所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的混合铺网的方法为浸渍吸附法、真空抽滤法或气流辅助铺网法中的一种或几种的组合，所得微/纳米复合纤维网中纳米纤维短切原丝与体型支撑体的质量比为5:5~9:1。12.根据权利要求2所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的加固定形的方法为热粘合加固法或针刺加固法中的一种或两种组合。13.根据权利要求2所述的酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述的多温段碳化处理，其具体步骤为：在室温条件下，首先将体型前躯体微/纳米复合纤维毡在连续通有高纯氮保护气的管式炉中以5~10℃/min的升温速率加热至200~300℃并保持60~120min；随后，以2~8℃/min的升温速率升温至500~1200℃并保持60~120min；最后，自然降温至室温。
技术总结
本发明公开了一种酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡及其制备方法，复合碳纤维毡包括碳纳米纤维和体型支撑体，所述碳纳米纤维穿插附着于所述体型支撑体中形成微/纳米复合三维网孔结构。制备方法为首先将热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂的混合物与溶剂、伴纺聚合物和功能性添加物搅拌混合获得静电纺丝溶液，再采用静电纺丝法制备得到初生纳米纤维，然后进行短切开松处理，得到纳米纤维短切原丝，再将纳米纤维短切原丝与体型支撑体进行混合铺网，对所得体型前躯体微/纳米复合纤维网进行加固定型，最后进行多温段碳化处理，制得酚醛基体型微/纳米复合碳纤维毡。纳米复合碳纤维毡。纳米复合碳纤维毡。
技术研发人员：葛建龙 陈鸿 季涛 刘其霞 单浩如
受保护的技术使用者：南通大学
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2021/11/28