[发明专利]一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将连续玻璃纤维置于放电等离子体烧结设备中，在惰性气氛的环境下进行热压烧结，接着置于含有去离子水的超声波装置中进行洗涤，进一步干燥，制得表面活化的连续玻璃纤维；

（2）将石墨烯微片分散到二甲苯溶剂中，并超声处理1h，进一步加入低分子量环氧树脂、固化剂，搅拌均匀，制得混合液；

（3）通过静电喷涂方式，将步骤（2）制得的混合液喷涂于步骤（1）制得的连续玻璃纤维的表面，制得石墨烯改性的连续玻璃纤维；

（4）将步骤（3）制得的改性的连续玻璃纤维依次放在整经纱架上，通过浆纱工艺及编织工艺，采用喷气织机织造，并将浆好的经轴按平纹组织依次穿综、插筘、上轴、织布，接着进行烘干、切边、卷取，制得石墨烯改性的玻璃纤维平纹布；

（5）将步骤（4）制得的石墨烯改性的玻璃纤维平纹布与超高分子量聚乙烯纤维布交替铺敷，并置于模具内，接着利用环氧树脂浸渍固化，经后处理加工，制得轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料。

2.根据权利要求1所述一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述热压烧结的压力为4~6MPa，温度为1000~1200℃，时间为4~6min。

3.根据权利要求1所述一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述超声洗涤的超声功率为120~200W，频率为80~150kHz，时间为20~40min。

4.根据权利要求1所述一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述干燥的温度为40~60℃，时间为10~14h。

5.根据权利要求1所述一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种。

6.根据权利要求1所述一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述混合液中，石墨烯微片6~10重量份、二甲苯84.6~90.8重量份、低分子量环氧树脂3~5重量份、固化剂0.2~0.4重量份。

7.根据权利要求1所述一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述石墨烯改性的连续玻璃纤维中，石墨烯5~20重量份、玻璃纤维80~95重量份。

8.根据权利要求1所述一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述静电喷涂的电压为60~80kV，电流为12~15μA，流速压力为0.4~0.5MPa，雾化压力为0.3~0.4MPa，喷涂距离为15~20cm。

9.根据权利要求1所述一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述烘干的温度为180~220℃，时间为2~4h。

10.权利要求1~9任一项所述制备方法制备得到的一种轻质无人机外壳石墨烯纤维复合材料。