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专利号: 2016100838395
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-25
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)配制无机化合物所需要的盐溶液C,并调节其pH为酸性;

(2)将步骤(1)的溶液C置于反应釜内,所述反应釜的填充比为40~80%,并在反应釜内加入纳米碳纤维片D,将反应釜密封后置于水热感应加热设备中,在感应交变磁场的作用下,盐溶液C变为无机化合物,并负载在纳米碳纤维片D表面,然后将反应釜冷却至室温,将负载有无机化合物的纳米碳纤维片取出,清洗、干燥;

(3)将步骤(2)得到的负载有无机化合物的纳米碳纤维片D均匀分散在水中,然后烘干,得到完全分散的碳纳米纤维;

(4)将步骤(3)得到的完全分散的碳纳米纤维与粘结剂添加剂粉体均匀混合后,倒入热压模具中,在100~200℃、热压压力为2~10MPa的条件下热压1~4h,即得到具有优异界面结合的碳纤维增强高分子基复合材料;在热压过程中,每隔10min放气一次,以充分排掉高分子在热压过程中产生的气体。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)的粘结剂添加剂为具有热固性或热塑性且耐热耐化学腐蚀的高分子材料。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法,其特征在于:所述粘结剂添加剂是热固性树脂或热塑性树脂,其中,热固性树脂包括不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、聚酰亚胺树脂以及有机硅树脂;热塑性树脂包括聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醚酮。

4.根据权利要求2或3所述的一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法,其特征在于:所述的粘结剂添加剂通过喷涂或者抽滤的方式实现。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法,其特征在于:所述的纳米碳纤维片D是根据以下方法得到的:将纳米碳纤维置于模压机中,在2Mpa~

15Mpa的压力下,静置10min~60min,即可获得厚度为0.5mm~10mm的纳米碳纤维片D,然后将其用乙醇和去离子水各清洗3~6次,并于60~100℃下烘干。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法,其特征在于:所述水热感应加热的感应频率为10~500KHz,感应电流为0~1200A的范围内。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强高分子基复合材料的制备方法,其特征在于:所述无机化合物包括氧化物、硫化物或其他,所述氧化物包括金属氧化物和非金属氧化物,所述金属氧化物包括氧化铜、氧化锌、氧化锰、氧化钛、氧化钙、氧化铝、氧化钼、或氧化钨,所述非金属氧化物包括氧化硅;所述硫化物包括硫化钼、硫化钨、硫化钒、硫化铜、或硫化铁,所述其他包括羟基磷灰石、磷酸镐、硅酸钙或硅酸钇。

8.一种根据权利要求1至7中任一项所述的方法制备的一种碳纤维增强高分子基复合材料,其应用于汽车自动刹车片上。