一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法及应用，将无机化合物所需要的盐溶液置于反应釜内，并在反应釜内放置用于感应交变磁场的基体材料，将反应釜密封后置于水热感应加热设备中，然后将反应釜冷却至室温，将负载有无机化合物的基体材料取出，清洗、干燥；最后对其进行热压成型，即可。本发明专利技术将水热感应加热技术应用于碳纤维的表面接枝，克服碳纤维的表面惰性带来的不易与其他组分相结合的缺点。此外，在交变磁场的作用下，碳纤维的高温促使多种纳米材料在其表面的生长，为碳纤维和树脂结合提供了更多的齿合位点，改善了它们之间的界面结合和复合材料的机械性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料的制备
，涉及一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法及应用。
技术介绍
碳纤维因其优异的综合性能(高的比模量和强重比、低热膨胀、高电导率、高导热、耐磨以及耐高温等)而常被用作高分子基复合材料的增强材料[周曦亚编.复合材料.北京：化学工业出版社,2005.01.]。然而因碳纤维表面能小，与树脂基体的浸润性差、界面结合性能差等缺点，由其制备的复合材料的力学性能往往与理论值相差较大[ChoiI,LeeDG.Surfacemodificationofcarbonfiber/epoxycompositeswithrandomlyorientedaramidfiberfeltforadhesionstrengthenhancement.CompositesPartA:AppliedScienceandManufacturing.2013；48:1-8.]。因此，适当对碳纤维表面进行处理，能够在很大程度上提高碳纤维与高分子基体的界面结合。国内外学者针对碳纤维表面的结构特点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)配制无机化合物所需要的盐溶液C，并调节其Ph为碱性；(2)将步骤(1)的溶液C置于反应釜内，并在反应釜内加入长碳纤维片D，将反应釜密封后置于水热感应加热设备中，在感应交变磁场的作用下，盐溶液C变为无机化合物，并负载在长碳纤维片D表面，然后将反应釜冷却至室温，将负载有无机化合物的长碳纤维片取出，清洗、干燥；(3)将步骤(2)得到的长碳纤维片D分散在水中，进行疏解，得到均匀疏解长碳纤维；(4)将步骤(3)得到的均匀疏解长碳纤维与粘结剂添加剂粉体均匀混合后倒入热压模具中，在100～200℃、热压压力为2～10MPa的条件下热压...

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)配制无机化合物所需要的盐溶液C，并调节其Ph为碱性；
(2)将步骤(1)的溶液C置于反应釜内，并在反应釜内加入长碳纤维片D，将反应釜密封
后置于水热感应加热设备中，在感应交变磁场的作用下，盐溶液C变为无机化合物，并负载
在长碳纤维片D表面，然后将反应釜冷却至室温，将负载有无机化合物的长碳纤维片取出，
清洗、干燥；
(3)将步骤(2)得到的长碳纤维片D分散在水中，进行疏解，得到均匀疏解长碳纤维；
(4)将步骤(3)得到的均匀疏解长碳纤维与粘结剂添加剂粉体均匀混合后倒入热压模具中，
在100～200℃、热压压力为2～10MPa的条件下热压1～4h，即得到具有优异界面结合的短切
碳纤维/无机非金属氧化物增强高分子基复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法，其特征在于：所述
粘结剂添加剂为具有热固性或热塑性且耐热耐化学腐蚀的高分子材料。
3.根据权利要求2所述的一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法，其特征在于：所述
粘结剂添加剂可以是热固性树脂，包括不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、聚酰亚
胺树脂以及有机硅树脂等；也可以为热塑性树脂，包括聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、
聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醚酮。
4.根据权利要求2或3所述的一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法，其特征在于：
所述的粘结剂添加剂通过喷涂或者抽滤的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑锋，李文斌，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61