一种高强度碳纤维复合材料及其制备工艺制造技术

技术编号:46094815 阅读:12 留言:0更新日期:2025-08-12 18:13
本发明专利技术提供一种高强度碳纤维复合材料及其制备工艺,属于碳纤维材料技术领域,包括以下步骤:将3‑氨基丙基三乙氧基硅烷滴入中空玻璃微球悬浮液中,将pH值调节至酸性,加热搅拌,调节pH值,加入到超支化聚酯酰胺‑乙醇溶液中加热搅拌,真空干燥,制得双重改性HGM;将纳米石墨烯‑碳纤维布置入浓硝酸浸泡,清洗,干燥,置入镧离子改性液中,干燥,制得改性碳纤维布;将改性碳纤维布用环氧树脂/双重改性HGM悬浮液浸润,通过手动铺层工艺堆叠,将吸水垫铺在浸渍后的改性碳纤维布上,覆盖释放膜并包裹在真空袋内,抽真空后,模压成型,固化,制得高强度碳纤维复合材料。本发明专利技术能够实现高强度的同时具有一定耐腐蚀效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳纤维材料,具体涉及一种高强度碳纤维复合材料及其制备工艺


技术介绍

1、台球桌作为精密运动器械,其台面刚度和框架稳定性直接影响击球准确性与使用寿命。传统木质结构台球桌虽使用范围广,但存在固有不足:木材易受温湿度影响变形,长期使用导致台面不平整;木质框架笨重,整体结构稳定性有限,难以满足高端竞技对极致精度的要求。为提升性能,碳纤维复合材料因其高比强度、高比模量成为理想替代材料,其潜在优势包括显著减轻重量、大幅提升刚度和强度、以及优异的抗变形能力。

2、然而,现有碳纤维复合材料应用于大型结构件时,仍面临多项关键挑战,首先碳纤维虽然本身具有较强的机械性能,但由于表面存在一定的疏水性和化学惰性,直接与树脂基体的结合力较弱,导致在高负载或冲击下,界面脱离现象较为常见。这种脱离不仅降低了材料的整体刚度和强度,还增加了复合材料的脆弱性,可能会在频繁的撞击下产生裂纹和破损,影响台球桌的使用寿命。另外,在大型碳纤维复合材料构件的成型过程中,如何有效避免树脂流动不均、气泡残留、纤维铺层不平整等缺陷,是一个重要的技术难题。特别是在台球桌这类结构较大、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强度碳纤维复合材料的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高强度碳纤维复合材料的制备工艺,其特征在于,所述中空玻璃微球悬浮液由体积浓度为90%的乙醇溶液和中空玻璃微球混合后,超声处理45min制得。

3.根据权利要求1所述的一种高强度碳纤维复合材料的制备工艺,其特征在于,所述步骤S1中,将3-氨基丙基三乙氧基硅烷滴入中空玻璃微球悬浮液中,使用盐酸将pH值调节至2~3,在60~80℃下混合搅拌3~5h后,用氢氧化钠将pH值调节至6~7保持1~2h,洗涤3~5次,加入到超支化聚酯酰胺-乙醇溶液中,在70~80℃下搅拌16~24h后...

【技术特征摘要】

1.一种高强度碳纤维复合材料的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高强度碳纤维复合材料的制备工艺,其特征在于,所述中空玻璃微球悬浮液由体积浓度为90%的乙醇溶液和中空玻璃微球混合后,超声处理45min制得。

3.根据权利要求1所述的一种高强度碳纤维复合材料的制备工艺,其特征在于,所述步骤s1中,将3-氨基丙基三乙氧基硅烷滴入中空玻璃微球悬浮液中,使用盐酸将ph值调节至2~3,在60~80℃下混合搅拌3~5h后,用氢氧化钠将ph值调节至6~7保持1~2h,洗涤3~5次,加入到超支化聚酯酰胺-乙醇溶液中,在70~80℃下搅拌16~24h后,洗涤3~5次,在80℃下真空干燥12~16h,制得双重改性hgm。

4.根据权利要求1所述的一种高强度碳纤维复合材料的制备工艺,其特征在于,所述步骤s1中洗涤所用溶剂为乙醇、洗涤次数为3~5次,所述超支化聚酯酰胺-乙醇溶液的质量浓度为30%。

5.根据权利要求1所述的一种高强度碳纤维复合材料的制备工艺,其特征在于,所述纳米石墨烯-碳纤维布由将碳纤维布置于微波等离子体增强化学气相沉积反应室内,抽真空至背景压力低于6×10-3torr后,通入30sccm的n2气体,将反应室压力稳定提升至15torr,在n2气氛保护下,将温度升至300~600℃,保持n2流量并施加500~950w的微波激发n2等离子体,对碳纤维布表面进行刻蚀预处理2~3min,引入20sccm的ch4气体并维持微波等离子体的功率在500~950w,进行石墨烯...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志范白少峰马红刚
申请(专利权)人:陕西中盛天泽复合材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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