一种碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术适用纤维增强复合材料技术领域，提供一种碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料及其制备方法，所述碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料包括以下组分：碳纤维纱线、长碳纤维和聚醚醚酮纤维；本发明专利技术实施例根据异色瓢虫前翅的结构模型，设计了一种与其结构相似的碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料，旨在提高聚醚醚酮基体的力学性能，尤其是Z轴方向的力学性能；解决了如何在复合材料中有效模拟絮状填充物以及小柱结构并使其发挥提高力学性能的效果的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料及其制备方法
本专利技术属于纤维增强复合材料
，尤其涉及一种碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料及其制备方法。
技术介绍
由于碳纤维增强聚醚醚酮复合材料优异的综合性能、可自动化高效率地制备和清洁可回收的性质，自从出现以来，这种材料获得更多的关注，应用也越来越广泛，特别是半结构和工程应用中，是一种有吸引力的金属部件替代品。多年来，制备碳纤维增强聚醚醚酮树脂基复合材料已发展成多种方法。目前应用最广泛的就是短纤注塑成型与单向连续纤维增强的预浸片，前者因纤维长度限制就性能而言增强效果并不是很理想，后者在实际应用的过程中，当应力状态不能确定或应力状态需要各个方向近似，就需要对单向连续增强的复合材料进行单向铺层再设计，且单向连续纤维制成的层合板易发生层间破坏，其优势就大大减弱，工序和成本也相对较高。因此，实现CF/PEEK复合材料在可加工性和更高性能方面具有综合优势是一个重要的研究课题。近年来，基于鞘翅目昆虫前翅的仿生材料的研究较为火热，其内部独特的小柱结构使其具有了轻量化、高强度等诸多优点。但基于异色瓢虫前翅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料，其特征在于，包括以下组分：碳纤维纱线、长碳纤维和聚醚醚酮纤维。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料，其特征在于，包括以下组分：碳纤维纱线、长碳纤维和聚醚醚酮纤维。


2.一种如权利要求1所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备碳纤维纱线：将市售碳纤维丝退卷，进行单股碳纤维丝加捻，得到单股碳纤维纱线；
（2）选取长碳纤维与聚醚醚酮纤维混合三维针刺法制备的针刺毡预制体，将加捻后的碳纤维纱线按照一定结构缝入预制体中；
（3）将经过缝制后的预制体进行碳纤维脱浆处理；
（4）将脱浆后的预制体放入模具进行真空热压，脱模后得到基于异色瓢虫前翅的仿生碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料。


3.如权利要求2所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备碳纤维纱线：将6KT700碳纤维丝退卷后，利用竹制纺线锤对单股碳纤维丝进行加捻，得到单股碳纤维纱线；
（2）选取长碳纤维与聚醚醚酮纤维混合三维针刺法制备的针刺毡预制体，将加捻后的单股碳纤维纱线按照异色瓢虫前翅夹层结构的改进结构缝入预制体中；
（3）将经过缝制后的预制体利用丙酮回流的方式进行碳纤维脱浆处理，在回流后以一定温度和时间进行烘干；
（4）将脱浆并烘干后的预制体放入模具以一定温度和压力进行真空热压，脱模后得到基于异色瓢虫前翅的仿生碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料。


4.如权利要求3所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，将6KT700碳纤维丝退卷1m的长度，将碳纤维丝末端固定在纺线锤顶部的金属勾上，令纺线锤自然悬空，拨动纺线锤，使其以5~10r/s的速度旋转，10s后停转，将加捻好的单股碳纤维纱缠绕至纺线锤下端绕线杆上，再将碳纤维丝退卷1m的长度，重复上述操作，得到连续单股加捻碳纤维纱线。


5.如权利要求3所述的一种碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中，将长碳纤维与聚醚醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梅，周星宇，孙大辉，庞金辉，董文英，赵姗姗，王逸龙，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22