[发明专利]一种碳纳米管改性树脂碳纤维复合壳体的制备方法

说明书

一种碳纳米管改性树脂碳纤维复合壳体的制备方法，包括以下步骤：S1、先将碳纳米管加入浓硝酸和混酸的混合液中，再用机械搅拌30min，随后加入30％的H₂O₂，继续机械搅拌30min，超声分散1h后，过滤、烘干、进行球磨处理，备用；S2、将步骤S1处理后的重量百分比为0.2‑1的碳纳米管按照配加入丙酮溶液中，机械搅拌30min，再将搅拌后的悬浮液，加入到树脂基体中，并加热搅拌至丙酮挥发，固化；S3、采用真空导入工艺制备碳纳米管改性树脂碳纤维复合壳体。本发明方法制成的改性树脂复合壳体的弯曲性能比未改性树脂提高了15％，拉伸性能比未改性树脂提高了23％，冲击吸收功比未改性树脂也提高了150％。

技术领域

本发明属于复合壳体技术领域，涉及一种碳纳米管改性树脂碳纤维复合壳体的制备方法。

背景技术

高速飞行器在空气中超音速飞行时，气动热极高，如地地导弹的再入速度可达到8～12马赫，其天线罩在大气中温度最高时可2400℃。此外飞行器在大气的飞行过程中还可能受到外部环境的侵蚀，导致飞行器表面材料损伤、变薄、甚至降低机械强度和透波系数，严重时甚至造成飞行器报废损毁。这就要求对飞行器起保护作用的涂料，尤其是在飞行器尖端部分，具有良好的耐高温性能、抗冲击能力，足够的机械强度、绝缘性能以及良好的透波性。

高超声速飞行器速度快、飞行时间长、且具有机动性高的特点，因此对防热材料的耐温性、抗热冲击性能提出了更高的要求。但是现在缺乏兼具熔点高、硬度高、导热性良好、抗冲击能力良好等优异性能，能够胜任于包括高超声速飞行器高超声速长时飞行、大气层再入等极端环境的复合壳体来制作飞行器的壳体。

因此，如何解决上述问题，是本领域技术人员着重要研究的内容。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种碳纳米管改性树脂碳纤维复合壳体的制备方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种碳纳米管改性树脂碳纤维复合壳体的制备方法，包括以下步骤：

S1、碳纳米管的预处理：先将碳纳米管加入浓硝酸和混酸的混合液中，再用机械搅拌30min，随后加入30％的H₂O₂，继续机械搅拌30min，超声分散1h后，过滤、烘干、进行球磨处理，备用；

S2、树脂基体配置：将步骤S1处理后的重量百分比为0.2-1的碳纳米管按照配加入丙酮溶液中，机械搅拌30min，再将搅拌后的悬浮液，加入到树脂基体中，并加热搅拌至丙酮挥发，固化；

S3、真空导入：采用真空导入工艺制备碳纳米管改性树脂碳纤维复合壳体。

上述方案中，有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述碳纳米管具有多壁结构。

2、上述方案中，所述混酸为浓硫酸和浓硝酸按3:1的比例配置的混合酸。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明使用真空导入工艺制备碳纳米管改性树脂碳纤维复合壳体，制成的改性树脂复合壳体的弯曲性能比未改性树脂提高了15％，拉伸性能比未改性树脂提高了23％，冲击吸收功比未改性树脂也提高了150％。碳纳米管加入量为0.5wt％时，改性环氧树脂128的弯曲强度达到最大，其值为140.0475MPa，比未改性树脂(弯曲程度为121.9792MPa)提高了14.81％，改性环氧树脂128的冲击吸收功为26.38MJ/㎡，比未改性树脂(7.98KJ/㎡)提高了230.75％。本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。