一种表面沉积碳纳米管的碳纤维的浸胶复丝制备方法技术

本发明专利技术公开了一种表面沉积碳纳米管的碳纤维的浸胶复丝制备方法，利用丝束微振动展开‑超声浸胶缠绕装置对表面沉积碳纳米管的碳纤维丝束进行微振动展丝处理，使其在反复的张紧/松弛和展开/并拢过程中变得更柔软易变形，减少碳纤维间黏连，有利于树脂充分浸渍碳纤维，减少孔隙及富树脂区的产生。在超声浸胶过程中，通过微观超声振动与宏观流动加速树脂与溶剂分子运动，实现充分浸渍从而消除孔隙与富树脂区。对碳纤维丝束施加张力并使其通过挤压模口，使其形成规则的圆形截面形状，并控制碳纤维丝束的树脂含量。本发明专利技术制得的复丝试样树脂浸润好、无明显孔隙和富树脂区域，截面形状规则，符合复丝力学性能测试要求，表现出优异的测试效果。

A preparation method of impregnated multifilament of carbon fiber with carbon nanotubes on its surface

【技术实现步骤摘要】
一种表面沉积碳纳米管的碳纤维的浸胶复丝制备方法
本专利技术涉及树脂基复合材料中碳纤维力学性能表征测试
，尤其涉及一种表面沉积碳纳米管的碳纤维的浸胶复丝制备方法。
技术介绍
连续纤维增强的树脂基复合材料具有高比强度、高比模量、质量轻、耐腐蚀性好以及可设计性强等诸多优点，已经在航空航天、船舶、汽车、风电、体育用品等国防和国民经济生活的各个领域得到广泛应用。纤维是树脂基复合材料中承担外载荷的主要部分，准确表征纤维的基本力学性能，是进行复合材料结构设计及后续应用的重要条件与保障。通过浸胶丝束的力学性能来表征碳纤维基本力学性能已经成为复合材料业界公认的有效方法。近年来，为进一步提高纤维/树脂的界面结合强度，增强复合材料的整体力学性能，对碳纤维进行表面改性特别是在纤维表面沉积碳纳米管已经成为一种行之有效的界面增强方法。碳纳米管具有超高的拉伸强度、模量以及长径比，可以大幅提高纤维的比表面积，从而增强纤维/树脂界面粘结性能。然而，在碳纤维表面沉积碳纳米管的各种方法，如化学气相沉积法、电化学沉积法等，或多或少都会对碳纤维自身结构造成一定损伤，进而影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面沉积碳纳米管的碳纤维的浸胶复丝制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：将表面沉积有碳纳米管的碳纤维丝束缠绕到收集筒上，放入真空烘箱中进行真空解吸附处理；/nS2：在进行真空解吸附处理的同时，将树脂、固化剂和稀释剂混合搅拌均匀，配置所述碳纤维丝束后续浸胶所需的树脂溶液；/nS3：将真空解吸附处理后的碳纤维丝束迅速缠绕在丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置上，开启所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的抽气粉尘吸附箱吸附掉落的碳纳米管单体，将配置的树脂溶液倒入所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的浸胶槽内，开启所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的超声清洗机对所述浸胶槽内的树脂溶液进行...

【技术特征摘要】
1.一种表面沉积碳纳米管的碳纤维的浸胶复丝制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将表面沉积有碳纳米管的碳纤维丝束缠绕到收集筒上，放入真空烘箱中进行真空解吸附处理；
S2：在进行真空解吸附处理的同时，将树脂、固化剂和稀释剂混合搅拌均匀，配置所述碳纤维丝束后续浸胶所需的树脂溶液；
S3：将真空解吸附处理后的碳纤维丝束迅速缠绕在丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置上，开启所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的抽气粉尘吸附箱吸附掉落的碳纳米管单体，将配置的树脂溶液倒入所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的浸胶槽内，开启所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的超声清洗机对所述浸胶槽内的树脂溶液进行超声振荡，同时开启位于所述浸胶槽内的旋转扇；真空解吸附处理后的碳纤维丝束先经过微振动展丝处理，通过所述碳纤维丝束的展开与并拢，以及微振动展丝处理过程中微振动造成的所述碳纤维丝束反复张紧与松弛，使所述碳纤维丝束内的碳纤维彼此分开，消除所述碳纤维丝束内碳纤维间由碳纳米管造成的相互黏连；微振动展丝处理后的碳纤维丝束再经过超声浸胶处理，利用所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的挤压模口控制超声浸胶后的碳纤维丝束的树脂含量，通过控制所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的收集转动轴，将超声浸胶后的碳纤维丝束缠绕在所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的缠绕架上；
S4：从所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置上取下缠绕有...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敏，李天舒，王绍凯，顾轶卓，魏化震，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11