[发明专利]用于增强碳纤维与树脂基体的复合性能的方法

权利要求书

1.一种用于增强碳纤维与树脂基体的复合性能的方法，其特征在于，所述方法包括：

制备PAN电纺纤维膜；

将制备所得到的所述PAN电纺纤维膜放置于MOF材料溶液中浸泡后取出，并用蒸馏水和乙醇对浸泡后的PAN电纺纤维膜进行冲洗后以进行真空干燥处理，得到纳米纤维膜；

将所述纳米纤维膜放置于装有碳酰胺的磁舟中进行碳化处理，将碳化处理后的纳米纤维膜进行冲洗后并烘干，以得到碳纳米纤维膜；

获取若干张碳纤维布，并将所述碳纳米纤维膜进行裁剪以获得若干张与所述碳纤维布形状大小相同的碳纳米纤维膜，使得每两张碳纳米纤维膜之间放置有一张碳纤维布以进行叠层复合处理并得到预复合材料，将所述预复合材料放置于偶联剂溶液内浸泡后并进行干燥处理；

将干燥后的预复合材料采用VARTM工艺以与树脂基体进行复合处理后并进行干燥处理，得到强复合材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备PAN电纺纤维膜具体为：

称取定量的聚丙烯腈及醋酸纤维并溶于N-N-二甲基甲酰胺中得到预纺丝溶液，将所述预纺丝溶液放置于溶液瓶内后，将所述溶液瓶放置于水浴锅内进行匀速搅拌，直至所述预纺丝溶液变成淡黄色的透明澄清溶液，得到纺丝溶液；

将所述纺丝溶液倒入至滚筒静电纺丝装置中，设置纺丝条件后进行纺丝以获得平行高取向的PAN电纺纤维膜。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述水浴锅内的温度范围为55～65℃。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MOF材料溶液的配置过程为：

将N-N-二甲基甲酰胺、无水乙醇及蒸馏水按照1:1:1的比例配置成混合溶液；

称取定量的2,5－二羟基对苯二甲酸及Ni-(NO₃)₂*6H2O溶解于所述混合溶液中，并在高温下的条件下充分反应后得到MOF材料溶液。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳化处理的过程具体为：

保持所述管式炉内的氮气气压保持不变，将碳酰胺平铺在所述纳米纤维膜的下方后放入管式炉中，并使得所述管式炉内的温度升温至设定温度后继续持续碳化，直至获得所需碳纳米纤维膜。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述管式炉内的氮气气压范围为14～16MPa。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偶联剂溶液的配置过程为：

取定量硅烷偶联剂溶于无水乙醇及蒸馏水中，并在室温下搅拌均匀以水解后得到偶联剂溶液；其中，所述无水乙醇与蒸馏水的比例为1:1。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述树脂基体采用环氧树脂与固化剂进行混合，所述环氧树脂与固化剂的比例为100:37。