改性生物炭/碳纤维/PEEK复合材料及其制备方法技术

技术编号:42644139 阅读:127 留言:0更新日期:2024-09-06 01:39
本发明专利技术涉及复合材料技术领域,具体涉及改性生物炭/碳纤维/PEEK复合材料及其制备方法,复合材料包括氮掺杂碳骨架改性生物炭、短切碳纤维和PEEK;其中氮掺杂碳骨架改性生物炭的制备是:将过渡金属盐与咪唑类化合物进行水热反应,得到含氮MOFs前体,将其与生物炭材料、活化剂进行混合研磨,于非氧化气氛下进行活化反应,得到氮掺杂碳骨架改性生物炭;复合材料的制备如下:将氮掺杂碳骨架改性生物炭、短切碳纤维、PEEK干燥后,在超声波中恒温搅拌混合,然后进行模压成型得到改性生物炭/碳纤维/PEEK复合材料。本发明专利技术的改性复合材料具有较好的界面相容性,其力学性能、导电性能、热稳定性优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料,具体涉及改性生物炭/碳纤维/peek复合材料及其制备方法。


技术介绍

1、短切碳纤维/聚醚醚酮(cf/peek)复合材料是一种高性能的复合材料,结合了碳纤维的高强度、高刚性和聚醚醚酮(peek)的优异耐热性、耐化学腐蚀性等特性。这种复合材料在航空航天、汽车、医疗等领域有广泛的应用前景。然而,尽管cf/peek复合材料具有许多优点,但在其制备和应用过程中仍存在一些技术缺陷和不足。短切碳纤维/聚醚醚酮复合材料的制备通常涉及将短切碳纤维与聚醚醚酮树脂进行混合、热压成型等步骤。碳纤维粉的加入旨在提高复合材料的力学性能和热稳定性,而聚醚醚酮则提供了良好的加工性能和耐化学腐蚀性。

2、在现有的技术中存在以下问题:

3、1、分散性问题:碳纤维与聚醚醚酮树脂之间的相容性较差。短切碳纤维与peek粉末直接模压时,由于peek熔体粘度大,导致碳纤维在树脂中难以均匀分散,不利于性能的提升。

4、2、界面结合强度不足:碳纤维与聚醚醚酮之间的界面结合强度较弱,容易导致应力集中和复合材料性能下降。

5、3、加工性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.改性生物炭/碳纤维/PEEK复合材料,其特征在于,包括如下100%重量百分数材料:

2.根据权利要求1所述的改性生物炭/碳纤维/PEEK复合材料,其特征在于,所述氮掺杂碳骨架改性生物炭的制备方法,包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的改性生物炭/碳纤维/PEEK复合材料,其特征在于,所述过渡金属盐为卤化盐、硝酸盐、醋酸盐、磷酸盐中的一种或多种,其中的过渡金属选自铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银、铂、钛、锆、钒、钼中的一种或多种;

4.根据权利要求2所述的改性生物炭/碳纤维/PEEK复合材料,其特征在于,所述水热反应的温度为150-200℃、反应时间...

【技术特征摘要】

1.改性生物炭/碳纤维/peek复合材料,其特征在于,包括如下100%重量百分数材料:

2.根据权利要求1所述的改性生物炭/碳纤维/peek复合材料,其特征在于,所述氮掺杂碳骨架改性生物炭的制备方法,包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的改性生物炭/碳纤维/peek复合材料,其特征在于,所述过渡金属盐为卤化盐、硝酸盐、醋酸盐、磷酸盐中的一种或多种,其中的过渡金属选自铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银、铂、钛、锆、钒、钼中的一种或多种;

4.根据权利要求2所述的改性生物炭/碳纤维/peek复合材料,其特征在于,所述水热反应的温度为150-200℃、反应时间为10-24h;

5.根据权利要求2所述的改性生物炭/碳纤维/peek复合材料,其特征在于,所述过渡金属盐、所述咪唑类化合物的摩尔比是1:3-4,所述溶剂的用量是所述过渡金属盐、所述咪唑类化合物总重量的2-12倍;

6.根据权利要求1-5任一项所述的改性生...

【专利技术属性】
技术研发人员:李军葛文政谭宗尚刘哲姜恒涂征朱冠南崔令善
申请(专利权)人:江苏君华特种高分子材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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