一种碳纤维增强复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳纤维增强复合材料及其制备方法，其解决了现有碳纤维表面不易均匀分散、降低树脂基体对碳纤维的浸润效果、从而影响界面性能的技术问题，其包括碳纤维和氧化锌‑MOF结构，氧化锌‑MOF结构包覆于所述碳纤维表面。本发明专利技术同时提供了其制备方法和应用。本发明专利技术可用于碳纤维增强复合材料的制备领域。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维增强复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种复合材料及其制备方法，具体说是涉及一种碳纤维增强复合材料及其制备方法。
技术介绍
碳纤维增强复合材料由于具有重量轻，强度和刚度高，并且耐腐蚀和抗疲劳等优异性能，在汽车制造以及航天航空业受到广泛关注。然而由于碳纤维的表化学惰性，使碳纤维和基体之间的界面强度低，这是一个长期存在的技术难题，在一定程度上限制了碳纤维复合材料的广泛应用。此外，拓展碳纤维的功能性也是一个重要的发展方向。因此，通过对碳纤维进行表面改性改善碳纤维复合材料的界面性能和功能性是一个迫切需要解决的实际问题。目前，碳纤维表面改性的方法有很多种，例如化学改性、涂层改性、接枝改性、等离子体改性、电泳沉积、辐照处理等。其中，水热法具有操作容易、设备简单、不损伤碳纤维等优点，获得了广泛的应用。在碳纤维表面沉积或附着MOF等纳米粒子，可以提高基体对纤维的润湿性，赋予复合材料自愈合、吸波、电磁屏蔽等功能。但是现有的工艺使得MOF在碳纤维表面不易均匀分散，这会降低树脂基体对碳纤维的浸润效果，从而影响界面性能。公开号为CN1096本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维增强复合材料，其特征是，其包括碳纤维和氧化锌-MOF结构，所述氧化锌-MOF结构均匀包覆于所述碳纤维表面，所述氧化锌-MOF结构的厚度为80～240nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强复合材料，其特征是，其包括碳纤维和氧化锌-MOF结构，所述氧化锌-MOF结构均匀包覆于所述碳纤维表面，所述氧化锌-MOF结构的厚度为80～240nm。


2.如权利要求1所述的碳纤维增强复合材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
(1)碳纤维通过丙酮清洗，干燥处理，去除表面上浆剂和其他杂质；
(2)取无水乙醇，配置二水乙酸锌乙醇溶液和氢氧化钠乙醇溶液的混合溶液，搅拌均匀；将碳纤维放入配制好的混合溶液中，在水浴中静置，之后将纤维取出，高温静置，得到退火后的碳纤维；
(3)配置六水合硝酸锌和六亚甲基四胺的混合水溶液，搅拌使其充分溶解，将所述步骤2得到的退火后的碳纤维放入上述混合水溶液中，水热反应，冷却后，取出碳纤维，用去离子水洗涤后烘干，得到具有氧化锌纳米线的碳纤维；
(4)将硝酸铜水合物溶于N，N-二甲基甲酰胺和去离子水的混合液中获得硝酸铜溶液；将1,4-苯二甲酸或1,3,5-苯三甲酸及表面活性剂加到乙醇中以获得混合乙醇溶液，将其搅拌均匀；将所述步骤(3)得到的具有氧化锌纳米线的碳纤维放入所述硝酸铜溶液中，并将所述混合乙醇溶液倒入硝酸铜溶液中，静置；从溶液中取出碳纤维，用无水乙醇洗涤后，经干燥得到碳纤维表面具有氧化锌-MOF结构的碳纤维增强复合材料。


3.根据权利要求2所述的碳纤维增强复合材料的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋刚，郭丰勇，杨小平，吴天宇，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11