一种具有应力健康监测功能的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料制备方法及应用与流程

文档序号:19748072发布日期:2020-01-21 18:53阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有应力健康监测功能的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1:半导体性的碳纳米管的制备,配置正己烷和四氢呋喃的混合液,向混合液中加入碳纳米管,分散均匀,离心,收集离心后的上清液,烘干,得到半导体性的碳纳米管;

s2:金属性碳纳米管溶液的制备,将s1中得到的半导体性的碳纳米管加入到异丙胺的水溶液中,分散均匀,离心,将离心后的沉淀部分去除,得到金属性碳纳米管溶液;

s3:富集金属性碳纳米管的制备,将s2中得到的金属性碳纳米管溶液通过微孔滤膜滤去上清液,醇洗,得到富集金属性碳纳米管;

s4:胶液的制备,将s3中得到的富集金属性碳纳米管与pvp乙醇溶液混合,恒温搅拌分散均匀,加入二烯丙基双酚a,分散均匀,蒸去乙醇,之后在130~150℃下进行预聚反应,得到胶液;

s5:预浸料的制备,将s4过程制备的预聚体胶液均匀涂覆在碳纤维布表面,晾干,烘干其中水分,得到预浸料;

s6:模压成型,将s5过程中得到的预浸料平铺放置在模具中,去除气泡,之后放入真空成型机中模压成型,得到具有应力健康监测功能的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种具有应力健康监测功能的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料制备方法,其特征在于,s1中投加的正己烷和四氢呋喃的质量比为1:5,正己烷和四氢呋喃混合液与碳纳米管的质量比为10:1。

3.根据权利要求1所述的一种具有应力健康监测功能的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料制备方法,其特征在于,s2中异丙胺水溶液的浓度为1mol/l~5mol/l。

4.根据权利要求1所述的一种具有应力健康监测功能的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料制备方法,其特征在于,pvp的乙醇溶液浓度为0.5%~2.5%。

5.根据权利要求1所述的一种具有应力健康监测功能的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料制备方法,其特征在于,s4中加入的二烯丙基双酚a与双马来酰亚胺树脂粉末的质量比为1:0.25~1:1。

6.根据权利要求1所述的一种具有应力健康监测功能的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料制备方法,其特征在于,s4中胶液预聚的时间为20~50min。

7.根据权利要求1所述的一种具有应力健康监测功能的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料制备方法,其特征在于,s5中胶液均匀涂刷在碳纤维布上的含量为10~80wt%。

8.根据权利要求1所述的一种具有应力健康监测功能的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料制备方法,其特征在于,s5中预浸料的晾干温度为室温,晾置时间为12~36h,置于烘箱中进行烘干,烘箱温度为100~150℃,烘干时间为50~120min。

9.根据权利要求1所述的一种具有应力健康监测功能的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料制备方法,其特征在于,s6中去除气泡的过程为反复小幅升压、卸压以除去铺层中间气泡,去除气泡时的真空成型机的温度范围为100~160℃,压力变化梯度为,15-60min后加压至5mpa,60-120min后加压至8mpa。

10.一种权利要求1中制备的碳纳米管-碳纤维/双马来酰亚胺复合材料在材料力学性能监测方面的应用,其特征在于,将数显型万用表与数显型万用表并联后分别与多组输出直流电源供应器、计算机、待测试材料的试样相连搭接成一套试验设备,并在材料机械性能测试过程中,电压、电流、应力、应变数据同步采集并实时传输到计算机之中,通过实时获得的电阻值来体现材料的力学性能。

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