一种电磁波驱动自修复型纤维增强树脂基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电磁波驱动自修复型纤维增强树脂基复合材料及其制备方法，属于功能自修复材料制备技术领域。本发明专利技术解决了现有纤维复合材料损伤自修复树脂体系仅能用于一次修复，且高温及复杂环境下的稳定性差的问题。本发明专利技术采用多壁碳纳米管和石墨作为微波吸收剂，利用两者可以高效吸收电磁微波并与其相互作用特点，诱导物质中的电荷运动而产生诱导电流，当树脂基体内部及其与纤维界面处有裂纹、坑蚀等缺陷时，缺陷部位因电阻过大，在电流流过时会产生焦耳热，使得低熔点的热塑性修复剂聚己内酯融化，使已熔融的熔体渗透到缺陷区域，填补损伤裂纹或钝化裂缝，起到阻滞裂纹扩展的作用，实现损伤自修复的同时，还可以强化损伤处的力学性能。损伤处的力学性能。损伤处的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁波驱动自修复型纤维增强树脂基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种电磁波驱动自修复型纤维增强树脂基复合材料及其制备方法，属于功能自修复材料制备


技术介绍

[0002]纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer,FRP)复合材料具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳等优势，近年来在航空航天、海洋能源等、土木工程领域得到较为广泛地应用。FRP是由纤维增强相、树脂基体连接相和纤维/树脂界面组成。纤维充当力学骨架并决定复合材料的力学性能；树脂基体在复合材料中起连接和固定纤维的作用，保证纤维之间的同步受力；纤维/树脂界面作为复合材料纤维与树脂的过渡区域，主要起应力传递作用，保证纤维与树脂的变形协调。然而，FRP的树脂基体主要为脆性较大的环氧树脂体系，在应用服役过程中FRP会经受各种严酷环境(如极高低温与强辐照等)与复杂荷载(静力、循环疲劳与冲击等)，不可避免在其内部产生多尺度与多类型损伤(如树脂基体裂纹、纤维断裂、纤维
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树脂脱粘、纤维拔出、微屈曲、扭折带、层间剥离等)，容易引起微细尺度的损伤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁波驱动自修复型纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，由以下重量份数原料组成：0.2～2份羟基化多壁碳纳米管，10～20份无水乙醇，10～20份丙酮，0.1～1份聚乙烯吡络烷酮，1～3份硅烷偶联剂，10～20份石墨粉，60～80份单向纤维布，1～5份聚己内酯，80～120份环氧树脂体系。2.根据权利要求1所述的电磁波驱动自修复型纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，环氧树脂体系中包含环氧树脂和对应量的固化剂。3.一种权利要求1所述的电磁波驱动自修复型纤维增强树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，制备碳纳米管悬浮液；S2，将聚己内酯溶解在丙酮中，然后加入石墨粉，超声混合均匀后，加入到碳纳米管悬浮液中，超声搅拌处理后获得喷涂液，采用喷笔将部分喷涂液喷涂在单向纤维布的两面，然后置于烘箱中干燥，获得改性纤维布；S3，将剩余的喷涂液加入到环氧树脂体系中，通过超声分散且高速机械剪切处理后，置于油浴中加热干燥处理，获得胶液；S4，将S2获得的改性纤维布和S3获得的胶液通过真空灌注工艺制备得到纤维增强树脂基材料，固化处理后得到纤维增强树脂基复合材料。4.根据权利要求3所述的电磁波驱动自修复型纤维增强树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，S1为将羟基化多壁碳纳米管、硅烷偶联剂和无水乙醇混合，置于冰水浴中并密封超声处理1～6h，然后加入聚乙烯吡络烷酮，继续超声处理1～2h，得到碳纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：咸贵军，田经纬，齐肖，李承高，施佳君，杜浩强，李振中，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：