[发明专利]制造纳米增强碳纤维和含有纳米增强碳纤维的组件的方法

权利要求书

1.一种制造纳米增强碳纤维的丝束或纱线的方法，其包括：

用粉末涂料涂覆纳米增强材料从而形成粉末涂覆的纳米增强材 料，其中所述粉末涂料是热塑性树脂或粘合剂；

将多根碳纤维捆扎起来形成丝束或纱线；和

将经粉末涂覆的纳米增强材料静电喷洒到所述丝束或纱线上以使 所述多根碳纤维与所述经粉末涂覆的纳米增强材料相接触。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述多根碳纤维与经粉末涂覆 的纳米增强材料相接触，从而使得所述多根碳纤维含有0.1至20重量 ％的纳米增强材料。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述多根碳纤维与经粉末涂覆 的纳米增强材料相接触，从而使得所述多根碳纤维含有2至8重量％ 的纳米增强材料。

4.如权利要求2或3所述的方法，其中所述多根碳纤维包括多根 单独的碳纤维或者多根碳纤维与玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维或硼纤维 的组合。

5.如权利要求2或3所述的方法，其中所述纳米增强材料包括碳 纳米管、碳纳米纤维、石墨烯薄片、富勒烯、纳米粒子、纳米丝或其 组合。

6.如权利要求2或3所述的方法，其中所述丝束或纱线在静电喷 洒之前被展开以暴露所述多根碳纤维，从而粘附所述经粉末涂覆的纳 米增强材料。

7.如权利要求1所述的方法，还包括使所述纳米增强材料在丝束 或纱线中定向的步骤。

8.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中通过将所述多根碳 纤维与所述经粉末涂覆的纳米增强材料相接触形成经涂覆的多根碳纤 维，并且所述方法还包括对所述经涂覆的多根碳纤维进行加热或加压 或其组合的步骤。

9.包含含有通过权利要求1所述方法制成的纳米增强碳纤维丝束 或纱线的复合材料的航空器和航空器组件，其中所述多根碳纤维包括 0.1至20重量％的纳米增强材料。

10.如权利要求9所述的航空器和航空器组件，其中所述组件是用 在航空器中的发动机舱或发动机舱组件。

11.如权利要求9或10所述的航空器和航空器组件，其中所述多 根碳纤维包括2至8重量％的纳米增强材料。

12.如权利要求9或10所述的航空器和航空器组件，其中所述纳 米增强材料选自碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯薄片、纳米丝、元素 纳米粒子、二元化合物纳米粒子和配合物纳米粒子及其组合。

13.如权利要求9或10所述的航空器和航空器组件，其中将所述 纳米增强材料用热塑性树脂涂覆，以有助于分散、施用或多功能性。

14.如权利要求9或10所述的航空器和航空器组件，其中所述纳 米增强材料由碳纳米管构成。

15.如权利要求9或10所述的航空器和航空器组件，其中所述多 根碳纤维包括多根单独的碳纤维或者多根碳纤维与玻璃纤维或聚合物 纤维的组合。

16.如权利要求9或10所述的航空器和航空器组件，其中使所述 纳米增强材料在所述丝束或纱线中定向。

17.如权利要求9或10所述的航空器和航空器组件，其中所述多 根碳纤维包括多根碳纤维与芳族聚酰胺纤维的组合。