The invention provides a method for preparing an interface layer of a carbon fiber composite material. The method includes using carbon nanotubes, phenolic resin, curing agent, sizing agent and solvent, the sizing sizing agent to the surface of carbon fiber after curing, heat treatment, by pyrolytic carbon coating containing carbon nanotubes, the carbon fiber as the reinforcing toughening effect to composite material in interface. This method is simple, low cost, and the existing CVD compared with EPD process complexity is greatly reduced, and the process is easy to control, the preparation process of carbon fiber itself does not produce injury, can reduce the influence of carbon fiber properties.
【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维复合材料界面层的制备方法
本专利技术涉及表面处理
,尤其涉及一种碳纤维复合材料界面层的制备方法。
技术介绍
碳纤维由于具有高比强度、高比模量以及一定的韧性而被作为复合材料增强体广泛用于航空航天、土木建筑、汽车、体育休闲用品等领域。对于复合材料而言,界面起到了传递载荷、损耗能量的关键作用。在制备碳纤维复合材料过程中,尤其对于陶瓷基复合材料,有报道采用在碳纤维表面引入热解碳涂层(CVD法)或者碳纳米管层,利用热解碳涂层界面缓冲载荷而减少对碳纤维本身强度的损坏,利用碳纳米管阻碍裂纹的扩展而达到界面增强的效果,同时碳纳米管能增加裂纹的扩展路径、吸收能量,从而实现界面增韧的目的。目前,通常采用CVD法(ChemicalVaporDeposition,化学气相沉积法)引入热解碳涂层,采用CVD法或者EPD(ElectrophoresisDeposition,电泳沉积法)法引入碳纳米管。但是,这两种方法都较复杂,尤其是CVD法还会对碳纤维本身性能产生一定的影响。
技术实现思路
针对上述技术现状,本专利技术提供了一种碳纤维复合材料界面层的制备方法,该方法简单易行,能够在碳纤维表面制得包含碳纳米管的热解碳涂层,因而在碳纤维作为增强体的复合材料中起到界面增强增韧的效果。本专利技术的技术方案如下:一种碳纤维复合材料界面层的制备方法,所述的碳纤维复合材料以碳纤维为增强体;其特征是:采用上浆剂上浆碳纤维表面,固化后进行高温热处理,得到包含碳纳米管的热解碳涂层;所述的上浆剂包括碳纳米管、酚醛树脂、固化剂与溶剂,其中碳纳米管的质量占上浆剂质量的0.01~1%,酚醛树脂的质量 ...
【技术保护点】
一种碳纤维复合材料界面层的制备方法,所述的碳纤维复合材料以碳纤维为增强体;其特征是:采用上浆剂上浆碳纤维表面,固化后进行高温热处理,得到包含碳纳米管的热解碳涂层;所述的上浆剂包括碳纳米管、酚醛树脂、固化剂与溶剂,其中碳纳米管的质量占上浆剂质量的0.01~1%,酚醛树脂的质量占上浆剂质量的0.1~2%。
【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料界面层的制备方法,所述的碳纤维复合材料以碳纤维为增强体;其特征是:采用上浆剂上浆碳纤维表面,固化后进行高温热处理,得到包含碳纳米管的热解碳涂层;所述的上浆剂包括碳纳米管、酚醛树脂、固化剂与溶剂,其中碳纳米管的质量占上浆剂质量的0.01~1%,酚醛树脂的质量占上浆剂质量的0.1~2%。2.如权利要求1所述的碳纤维复合材料界面层的制备方法,其特征是:所述碳纳米管是单壁、双壁或者多壁碳纳米管;作为优选,所述碳纳米管的直径为0.8-100nm,长度为0.5-50um。3.如权利要求1所述的碳纤维复合材料界面层的制备方法,其特征是:所述酚醛树脂是PFNH-200酚醛树脂、3201酚醛树脂、2123酚醛树脂、2122酚醛树脂、2127酚醛树脂、264酚醛树脂、219酚醛树脂、硼酚醛树脂以及含磷酚醛树脂中的一种或者两种以上的混合;作为优选,所述固化剂是六亚甲基四胺、甲醛中的一种或者两种;作为优选,所述溶剂是甲醇、无水乙醇、去离子水、丙酮、NMP、DMF以及DMSO中的一种或几种。4.如权利要求1所述的碳纤维复合材料界面层的制备方法,其特征是:所述的酚醛树脂与碳纳米管的质量比值为0.3~20。5.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:王杰,何流,黄庆,李勉,季鹏,钟希强,杨建行,
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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