一种SiC纳米线改性的CF/PI复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种SiC纳米线改性的CF/PI复合材料的制备方法。所述方法包括提拉法浸渍碳纤维的步骤、硅粉蒸发法制备碳化硅纳米线的步骤以及模压成型法制备碳纤维增强聚酰亚胺(CF/PI)复合材料的步骤。此方法简单，易于操作，成本低。所获得的SiC改性的CF/PI复合材料耐腐蚀和耐热性均良好、力学强度显著提高。在航空航天耐热材料以及结构支撑材料领域的实际应用十分关键。

主权项

一种获得SiC纳米线改性的碳纤维增强聚酰亚胺复合材料的方法，所述方法包括如下步骤：1)利用提拉法浸渍碳纤维的步骤，所述步骤为：将膨胀石墨分散于有机溶剂中，超声制备成分散均匀的石墨悬浮液，利用提拉涂膜机使得所述分散均匀的石墨悬浊液浸渍在碳纤维布的表面，随后在真空烘箱中对浸渍后的所述碳纤维布加热处理，获得提拉后的碳纤维布；2)硅粉蒸发法制备SiC纳米线的步骤，所述步骤为：将SiO2粉末放入氧化铝坩埚，然后用步骤1)获得的所述提拉后的碳纤维布盖上,碳纤维布上面再用盖子压住；将该反应装置放入管式炉，在氩气环境下加热至1200℃‑1600℃，保温2h‑6h，自然冷却至室温；3)制备预浸料的步骤，所述步骤为：将干燥的二胺溶于N,N‑二甲基乙酰胺溶剂中，并在反应容器中通氮气，进行机械搅拌至二胺全部溶解后，在反应容器中加入二酐，搅拌至完全溶解，获得棕黄色的聚酰胺酸溶液，利用所述聚酰胺酸溶液对步骤2)的产物进行浸渍，制成预浸料；4)模压成型法获得SiC纳米线改性的碳纤维增强聚酰亚胺复合材料的步骤，所述步骤为：将步骤3)获得的预浸料放置在电热烘箱内预热，使其中的溶剂挥发，预热温度为80℃，时间为5‑10h；然后将其放入涂有脱模剂的模具内，模具放入平板压机板中，调整压力为0.5‑2MPa，依次加热到100℃、140℃、180℃和220℃，并且各个阶段保温1‑3h；保温完成后，停止加热，自然冷却，直至温度降到室温，获得SiC纳米线改性的碳纤维增强聚酰亚胺复合材料。