基于碳纳米管增强的碳纤维多尺度增强复合材料构件的制备方法

摘要

一种基于碳纳米管增强的碳纤维多尺度增强复合材料构件的制备方法，其特征是将采用化学气相沉积生长的碳纳米管阵列或粉体从基底上剥离，放入充有惰性气体的密闭石英管内，将石英管置于微波场中，在微波作用下高温热处理完成后，将碳纳米管阵列或粉体转移到薄膜上，采用真空袋将碳纳米管阵列或粉体连同薄膜一同放置到真空导入模具平台抽真空，通过导流管导入树脂，充分浸润碳纳米管阵列或粉体，将浸润好的碳纳米管放置于复合材料预浸料层间与碳纤维形成多尺度增强结构。未固化的含碳纳米管的碳纤维多尺度增强复合材料放置于微波场中，在微波场中加热固化成型高性能、功能化复合材料构件。本发明能显著提高构件的抗冲击压缩性能和层间抗剪切能力。

主权项

一种基于碳纳米管增强的碳纤维多尺度增强复合材料构件的制备方法，其特征是它由以下步骤构成：首先，采用由石墨电弧法、化学气相沉积法、激光蒸发法或模板法生长的碳纳米管阵列或碳纳米管粉体；其次，将碳纳米管阵列或粉体转移到石英或硅基底上；第三，将碳纳米管阵列或粉体放入充有惰性气体的密闭石英管内，将石英管置于微波场中进行高温热处理1～60分钟，控制温度在500～2000℃；第四，将碳纳米管阵列或粉体连同热塑性树脂薄膜一同转移到真空导入模具平台，直接密封后抽真空，加入树脂经由树脂导入通道导入真空袋中，使得树脂缓慢浸润碳纳米管阵列或粉体，待树脂从真空袋另一端流出后，保压10～30分钟，完成真空导流树脂浸润；第五，将浸润树脂的碳纳米管阵列或粉体放置于碳纤维复合材料预浸料层间与碳纤维形成多尺度增强结构；最后，将上步所得的未固化的含有浸润树脂的碳纳米管阵列或粉体的碳纤维多尺度增强结构复合材料放置于微波场中，在微波场中加热固化成型得到高性能、功能化复合材料构件。