[发明专利]一种纳米复合的混杂多尺度复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合的混杂多尺度复合材料的制备方法，其特征在于：该复合材料是将纳米材料与树脂混合，在超声场中分散0.5～4小时制得纳米复合树脂基体，超声波功率为40～200W，频率为20～45kHz，其中纳米材料用量为树脂用量的0.1％～1.5％，将该纳米复合树脂基体采用液体模塑工艺制备混杂多尺度复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种纳米复合的混杂多尺度复合材料的制备方法，其特征在于：所述复合材料中的纳米材料为单壁、双壁和多壁碳纳米管、纳米二氧化硅或碳黑。

3.根据权利要求2所述的一种纳米复合的混杂多尺度复合材料的制备方法，其特征在于：所述多壁碳纳米管为未修饰的碳纳米管、氨基、羧基、羟基或十二烷基苯磺酸钠表面活性剂修饰碳纳米管。

4.根据权利要求1所述的一种纳米复合的混杂多尺度复合材料的制备方法，其特征在于：所述的树脂为不饱和聚酯、聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂或聚酰亚胺树脂。

5.根据权利要求1所述的一种纳米复合的混杂多尺度复合材料的制备方法，其特征在于：该复合材料的制备采用液体模塑工艺：将制成的纳米复合树脂基体在真空和外压的作用下充入预先放置纤维织物增强体的模具内，外加压力为0.05MPa～0.4MPa。

6.根据权利要求5所述的一种纳米复合的混杂多尺度复合材料的制备方法，其特征在于：所述液体模塑工艺包括树脂传递模塑RTM和树脂膜熔渗RFI。

7.根据权利要求5或6所述的一种纳米复合的混杂多尺度复合材料的制备方法，其特征在于：充模过程在超声场中进行，超声波功率为100W～300W，频率为20kHz～45kHz。

8.根据权利要求5或6所述的一种纳米复合的混杂多尺度复合材料的制备方法，其特征在于：所述纤维织物增强体包括平纹布、斜纹布、无纬布和三维四向立体织物、三维五向立体织物以及2.5维织物，织物所用纤维为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的纳米复合的混杂多尺度复合材料的制备方法中所用装置，其特征在于：该装置包括超声波发生器，超声波换能器及模具，所述模具的两端分设入口(4)和出口(6)，模具内装有纤维织物增强体(5)；所述超声波发生器(1)与超声波换能器(3)相连，其中超声波换能器(3)与模具一侧壁板(2)直接接触，上述壁板(2)的材质采用陶瓷或玻璃钢制作。