利索能及
我要发布
收藏
专利号: 202010926321X
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:

1.一种碳纳米管/氮掺杂改性纤维体复合材料的制备方法,包括以下的步骤:步骤一:将硅酸铝纤维布浸泡在温度为60~80℃的聚偏氟乙烯混合溶液中热填充1~

2h,然后逐滴加肉桂酰胺混合溶液调节其pH值至8~9,得到液固质量比为2~6:1的混合前驱液A;

所述的聚偏氟乙烯混合溶液按体积比由50~70%乙二醇单甲醚、10~20%聚偏氟乙烯和20~40%去离子水混合组成;

步骤二:取80~120g混合前驱液A移至磁感应反应釜中并加入5~15g碳纳米管,然后向磁感应反应釜中加入长、宽和高分别为3cm、2cm和2cm的铝片作为磁感应体,在600~

1220KHz的磁感应频率和200~400℃的磁化温度下处理8~10h,将改性后的纤维体取出并于80~100℃的紫外烘箱中烘干,得到经碳纳米管表面改性的纤维体B;

步骤三:在瓷舟的底面均匀平铺一层10~20g的尿素粉体后将40~80g纤维体B移至瓷舟中,将闭口的瓷舟移至真空管式炉中进行热处理后将纤维体取出,用稀硫酸混合溶液洗涤干净后烘干,得到经表面氮掺杂改性的纤维体C;

所述热处理制度设置如下:从室温开始,以8℃/min的升温速率升温至100℃,再以3℃/min的升温速率升温至320℃保温20~40mins,保温阶段结束后随炉自然冷却至室温;

步骤四:将经表面氮掺杂改性的纤维体C裁剪成长度为10~15cm,宽度为4~8cm的长方形,采用热刷涂或热喷枪喷射的方法将聚酰胺树脂混合液和裁剪过的纤维预制体结合,并将纤维预制体依次上下对齐放置并叠加至50~80层,得到纤维复合体D;

步骤五:借助热压成型机将纤维复合体D置于模具之中压制成型,将模具和材料物理脱离后得到碳纳米管/氮掺杂改性纤维体复合材料。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管/氮掺杂改性纤维体复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一的硅酸铝纤维布是组合型针刺毡体,按质量比由40~60%短切原丝毡、20~

40%无捻粗纱布和20~40%短切纱组合而成,组成成分按质量比含30~50%硅酸铝、20~

40%氧化锆、20~40%氧化钛和10~30%氧化铍。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管/氮掺杂改性纤维体复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一的肉桂酰胺混合溶液按质量比由40~60%肉桂酰胺、20~40%氢氧化钾和

20~40%去离子水混合组成。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管/氮掺杂改性纤维体复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤三稀硫酸混合溶液按体积比由40~60%稀硫酸、20~40%硅溶胶和20~40%去离子水混合组成。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管/氮掺杂改性纤维体复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤三用稀硫酸混合溶液洗涤5~8次并在60~90℃烘干。

6.根据权利要求1所述的碳纳米管/氮掺杂改性纤维体复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤四聚酰胺树脂混合液的温度为80~100℃,按体积比由40~60%聚酰胺树脂、

10~30%聚乙烯醇和30~50%去离子水混合组成。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管/氮掺杂改性纤维体复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤五热压成型机型号为SYD‑0704,成型的温度为80~120℃,成型压力为120~

160MPa,成型周期为30~90mins。