【技术实现步骤摘要】
一种MXene/CNT复合海绵增强树脂基复合材料的制备方法
[0001]本专利技术属于材料科学领域，具体涉及一种MXene/CNT复合海绵增强树脂基复合材料的制备方法，包括增强相基元材料制备，二维材料复合多孔增强相制备，复合材料制备三方面内容。
技术介绍
[0002]MXene纳米材料作为一种类石墨烯结构的新型二维无机化合物，基于其独特的片层结构并且具有略高于氧化石墨烯的片层有效杨氏模量和比表面能，使其成为纳米增强相的理想材料，具有很好的轻量化增强增韧提升空间。在此基础上，其本征电子结构特点以及表面功能化官能团也赋予其非常独特的电学、热学等功能特性，也为增强与功能的协同实现带来了发展前景。
[0003]然而在由基元材料转换为增强相的过程中，如何实现纳米相特性的宏观实现是达到研究目的的关键，MXene等纳米材料存在易于团聚的现象，这严重地限制了增强体的成型以及后续复合材料的力学特性提升。目前针对MXene增强相宏观体材料的成型方法大多存在操作复杂，容易在体系中引入杂质，环境不友好，可设计性差，微结构难以调控等问题，需要...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种MXene/CNT复合海绵增强树脂基复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法为：步骤一：钛碳化铝源材料的刻蚀：按照0.8g～1g：1.6～2.0g：20～25mL的比例取Ti3AlC2、氟化锂和浓盐酸，将氟化锂加入浓盐酸中充分搅拌后，加入钛碳化铝并继续磁力搅拌，混合过程中避免温度的变化和气泡的剧烈生成，加入全部钛碳化铝后，混合溶液放入油浴锅50℃刻蚀48小时；步骤二：MXene(Ti3C2T
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)二维材料的制备与收集：将步骤一得到的溶液50ml装入离心管中进行离心处理，先用1mol/L的稀盐酸总共1L进行初步水洗，倒掉离心后上清液后继续加入稀盐酸多次离心，直至1L的稀盐酸完全消耗；随后在离心管中加入无水乙醇，手摇处理后将离心管放入离心机中，在每次离心过程后用去离子水补充并涡旋振荡，重复2
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3次以进行醇洗；最后一步的离心产物去除上清液，继续用去离子水补充以进行水洗，经涡旋振荡后再次离心，反复倒掉上清液后继续加入去离子水，直至上层清液的pH值为6.5～7，并且此时离心后的上层溶液应为蓝黑色；经过醇洗与水洗后进行离心处理以完成MXene的收集，得到的上层溶液即为大片层尺寸的MXene水相分散液，按需添加去离子水以配置成不同浓度；步骤三：MXene/CNT复合海绵的制备：将步骤二制备的不同浓度的MXene水相浆料和1mg/ml的羧基化CNT水相溶液按照1～10：1的摩尔比进行混合，并进行磁力搅拌与超声处理；完成后再进行磁力搅拌12h得到MXene/CNT水相混合溶液；利用真空酯作为粘接剂，均匀涂覆在硅胶方形模具的下部，将模具粘接在铁质圆盘上；将上述得到的不同浓度大小的混合溶液倒入硅胶方形模具中，并对模具加盖，将铁质圆盘放在两个瓷制方块上方使其下表面处于悬空的状态；在铁质圆盘下方倒入液氮，使冷源温度梯度扩散均匀至混合溶液完全冷冻，将其入冰箱一小时，取出脱模后放进冷冻干燥机，在
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40℃的温度下冷冻，并将干燥室抽真空，随后将真空干燥室升温至25℃，保持真空干燥环境不少于100小时之后，即制得纳米片MXene(Ti3C2T
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)/GNT复合搭建的三维网络骨架，即MXene/CNT复合多孔海绵；步骤四：MXene/CNT复合海绵增强树脂基复合材料的制备：设计铝质模具，其中模具槽的长宽分别为20cm，高度为3mm，并且将一段开口，采用同质铝条作为封口，利用双面胶将铝条贴在开口一段，保证铝条高度与模具槽的深度一致；称量50g环氧树脂于烧杯中，将0.1
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0.15g步骤三中的MXene/CNT复合海绵充分浸渍在环氧树脂中，真空保压浸渍时间为24h；将树脂混合物在机械搅拌机下利用剪切流力进行搅拌，搅拌时间24h，在打灯光的环境下没有观察到残留颗粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭庆宇，赫晓东，张桂阳，赵旭，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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