[发明专利]一种具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板及其制备方法

权利要求书

1.一种具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板，其特征在于具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板按重量份数是由3~6份压电陶瓷，100份的双马来酰亚胺树脂，100~200份的碳纤维，0.04~0.08份的碳纳米管，20~60份的活性稀释剂制成。

2.根据权利要求1所述的一种具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板，其特征在于所述的碳纤维为T300碳纤维、T700碳纤维、T800碳纤维、T1000碳纤维、M35碳纤维、M40碳纤维、M46碳纤维、M50碳纤维或M60碳纤维。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板，其特征在于所述的压电陶瓷为钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅、镁铌酸铅、偏铌酸钾钠或Pb（Ni_1／3Nb_2／3）O₃-PbZrO₃-PbTiO₃。

4.根据权利要求3所述的一种具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板，其特征在于所述的碳纳米管为经浓硫酸与浓硝酸按体积分数为3：1的混酸溶液酸化处理后的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。

5.根据权利要求4所述的一种具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板，其特征在于所述的活性稀释剂为邻苯二甲酸二丙烯酯、间苯二甲酸二丙烯酯或偏苯三甲酸三丙烯酯。

6.根据权利要求5所述的一种具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板，其特征在于所述的双马来酰亚胺树脂为4，4’-双马来酰亚胺基二苯甲烷、4，4’-双马来酰亚胺基二苯醚或4，4’-双马来酰亚胺基二苯砜。

7.如权利要求1所述的一种具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板的制备方法，其特征在于具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板的制备方法是按照以下步骤进行的：一、按重量份数称取100份的双马来酰亚胺和20~60份的活性稀释剂置于反应容器中，搅拌、升温至110℃~150℃，然后反应60~90min，再降温至40℃，加入重量份数为150份的丙酮搅拌15min，再降至室温，得到双马来酰亚胺树脂溶液；二、将步骤一得到的双马来酰亚胺树脂溶液加入胶槽中，通过数控纤维缠绕机制成单向碳纤维预浸料，将单向碳纤维预浸料在50℃~60℃下烘干5~10min，得碳纤维预浸料；三、取经极化压电常数为330~620p C/N的压电陶瓷，经研磨、球磨和过筛处理后，得到粒径为2~5μm的压电陶瓷粉末；四、取步骤一得到的双马来酰亚胺树脂溶液100份，加入步骤三得到的压电陶瓷粉末200~300份和碳纳米管1~3份，在40KHz频率下超声3h，即得预混胶料；五、将步骤二得到的碳纤维预浸料铺于涂有硅油的模具内，然后将步骤四得到的预混胶料均匀涂刷在模具内的碳纤维预浸料层间，放入热压机上，在70℃~90℃下抽真空至0.001Mpa，脱气泡15min，然后在压力为0.8MPa的条件下，依次在120℃热压1h，150℃热压1h，180℃热压4h，200℃热压10h，即得具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板。

8.根据权利要求7所述的一种具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的活性稀释剂为邻苯二甲酸二丙烯酯、间苯二甲酸二丙烯酯或偏苯三甲酸三丙烯酯。

9.根据权利要求7或8所述的一种具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板的制备方法，其特征在于步骤一中所述的双马来酰亚胺树脂为4，4’-双马来酰亚胺基二苯甲烷、4，4’-双马来酰亚胺基二苯醚或4，4’-双马来酰亚胺基二苯砜。

10.根据权利要求9所述的一种具有压电阻尼的碳纤维复合材料层合板的制备方法，其特征在于步骤四中所述的碳纳米管为经浓硫酸与浓硝酸按体积分数为3：1的混酸溶液酸化处理后的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。