一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料及制备轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料方法。将石墨烯微片、低分子量环氧树脂、固化剂分散到二甲苯溶剂制得的混合液静电喷涂于表面活化的连续玻璃纤维放入表面，制得石墨烯改性的连续玻璃纤维，接着放在整经纱架上，采用喷气织机织造制得石墨烯改性的玻璃纤维平纹布，与超高分子量聚乙烯纤维布交替铺敷，并利用环氧树脂浸渍固化处理，即得轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料。该方法通过石墨烯改性后的玻璃纤维，利用石墨烯片层的刚性可吸收冲击能量，提高了复合材料的强度，在与轻质超高分子量聚乙烯纤维布交替铺敷制成的复合材料，有效实现了轻质化效果。

A Graphene Fiber Composite Material for Light Unmanned Aerial Vehicle Shell and Its Preparation Method

The invention provides a graphene fiber composite material for the shell of a light UAV and a method for preparing the graphene fiber composite material for the shell of a light UAV. Graphene microsheets, low molecular weight epoxy resins and curing agents were dispersed into xylene solvents to prepare a mixture of liquid electrostatic spraying on the surface of activated continuous glass fibers. Graphene modified continuous glass fibers were prepared and then placed on warping frame. Graphene modified glass fiber plain cloth was weaved by air-jet loom, which intersected with ultra-high molecular weight polyethylene fiber cloth. Graphene fiber composites for light UAV shell were prepared by substituting and curing with epoxy resin impregnation. The method improves the strength of composites by using graphene modified glass fibers and the rigidity of graphene lamellae to absorb impact energy. The lightweight effect is effectively realized by alternately laying the composites with lightweight UHMWPE fiber cloth.

【技术实现步骤摘要】
一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料及制备方法
本专利技术涉及无人机领域，具体涉及轻质外壳的制备，特别是涉及一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料及制备方法。
技术介绍
快速巡查无人机是一种新型的电能驱动飞行器，它能搭载任务设备从空中对地面目标进行中、近距离定点监视和机动巡查。它不仅兼顾机动巡航和稳定悬停，还具有良好的负载和滞空能力，具有安全性高、操作简单、易于携带、环保无污染、运行成本低、快速响应能力好等优点。适用于应急巡查和快速查找等民用工作。无人机材料是无人机的关键技术，目前，轻小型无人机的中心骨架多以轻木板、立体编织板为主，一方面无法形成一体式结构，需要多次装配固定，增加很多工装，多台机器装配一致性低、附属成本高，另一方面强度低，飞机使用中会受冲击和颤振，随着疲劳寿命的增加飞机的使用寿命会降低。目前，现有的无人机为了保证具有足够的强度和功能大都设计的结构复杂，导致其机身重量大，运行时耗能多，使用时有诸多不便。公认的性能较为优越的无人机复合材料是碳纤维复合材料，碳纤维复合材料具有轻质高强、抗疲劳和防盐雾侵蚀的特性，应用于无人机结构中可以大大改善和提高无人机的综合性能，民用无人机大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将连续玻璃纤维置于放电等离子体烧结设备中，在惰性气氛的环境下进行热压烧结，接着置于含有去离子水的超声波装置中进行洗涤，进一步干燥，制得表面活化的连续玻璃纤维；（2）将石墨烯微片分散到二甲苯溶剂中，并超声处理1h，进一步加入低分子量环氧树脂、固化剂，搅拌均匀，制得混合液；（3）通过静电喷涂方式，将步骤（2）制得的混合液喷涂于步骤（1）制得的连续玻璃纤维的表面，制得石墨烯改性的连续玻璃纤维；（4）将步骤（3）制得的改性的连续玻璃纤维依次放在整经纱架上，通过浆纱工艺及编织工艺，采用喷气织机织造，并将浆好的经轴按平纹组...

【技术特征摘要】
1.一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将连续玻璃纤维置于放电等离子体烧结设备中，在惰性气氛的环境下进行热压烧结，接着置于含有去离子水的超声波装置中进行洗涤，进一步干燥，制得表面活化的连续玻璃纤维；（2）将石墨烯微片分散到二甲苯溶剂中，并超声处理1h，进一步加入低分子量环氧树脂、固化剂，搅拌均匀，制得混合液；（3）通过静电喷涂方式，将步骤（2）制得的混合液喷涂于步骤（1）制得的连续玻璃纤维的表面，制得石墨烯改性的连续玻璃纤维；（4）将步骤（3）制得的改性的连续玻璃纤维依次放在整经纱架上，通过浆纱工艺及编织工艺，采用喷气织机织造，并将浆好的经轴按平纹组织依次穿综、插筘、上轴、织布，接着进行烘干、切边、卷取，制得石墨烯改性的玻璃纤维平纹布；（5）将步骤（4）制得的石墨烯改性的玻璃纤维平纹布与超高分子量聚乙烯纤维布交替铺敷，并置于模具内，接着利用环氧树脂浸渍固化，经后处理加工，制得轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料。2.根据权利要求1所述一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述热压烧结的压力为4~6MPa，温度为1000~1200℃，时间为4~6min。3.根据权利要求1所述一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述超声洗涤的超声功率为120~200W，频率为80~150k...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51