[发明专利]一种表面沉积碳纳米管的碳纤维的浸胶复丝制备方法

权利要求书

1.一种表面沉积碳纳米管的碳纤维的浸胶复丝制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将表面沉积有碳纳米管的碳纤维丝束缠绕到收集筒上，放入真空烘箱中进行真空解吸附处理；

S2：在进行真空解吸附处理的同时，将树脂、固化剂和稀释剂混合搅拌均匀，配置所述碳纤维丝束后续浸胶所需的树脂溶液；

S3：将真空解吸附处理后的碳纤维丝束迅速缠绕在丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置上，开启所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的抽气粉尘吸附箱吸附掉落的碳纳米管单体，将配置的树脂溶液倒入所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的浸胶槽内，开启所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的超声清洗机对所述浸胶槽内的树脂溶液进行超声振荡，同时开启位于所述浸胶槽内的旋转扇；真空解吸附处理后的碳纤维丝束先经过微振动展丝处理，通过所述碳纤维丝束的展开与并拢，以及微振动展丝处理过程中微振动造成的所述碳纤维丝束反复张紧与松弛，使所述碳纤维丝束内的碳纤维彼此分开，消除所述碳纤维丝束内碳纤维间由碳纳米管造成的相互黏连；微振动展丝处理后的碳纤维丝束再经过超声浸胶处理，利用所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的挤压模口控制超声浸胶后的碳纤维丝束的树脂含量，通过控制所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的收集转动轴，将超声浸胶后的碳纤维丝束缠绕在所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的缠绕架上；其中，所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置中微振动展丝辊的微振动频率和微振动振幅、所述旋转扇的转速以及所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的走丝速度由所述碳纤维丝束的增重参数n确定，其中，m₁为碳纤维未沉积碳纳米管前的线密度，m₂为碳纤维沉积碳纳米管后的线密度，n值越大，所述微振动展丝辊的微振动频率和微振动振幅以及所述旋转扇的转速越高，所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的走丝速度越慢；

S4：从所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置上取下缠绕有超声浸胶后的碳纤维丝束的缠绕架，晾置一段时间后，放入烘箱中进行加热固化，得到复丝力学性能测试样品。

2.如权利要求1所述的浸胶复丝制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述真空烘箱的温度为60℃～120℃，所述真空烘箱的真空度为-0.85atm～-0.95atm，缠绕有碳纤维丝束的收集筒在所述真空烘箱中的放置时间为0.5h～5h。

3.如权利要求1所述的浸胶复丝制备方法，其特征在于，步骤S3中，在所述碳纤维丝束的微振动展丝处理过程中，施加张力为300g～1500g，加热温度为50℃～100℃，所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置中微振动展丝辊的微振动频率为1Hz～1000Hz，所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置中微振动展丝辊的微振动振幅为0.05mm～0.3mm，所述抽气粉尘吸附箱的气体流速为5m³/min～30m³/min；在所述碳纤维丝束的超声浸胶处理过程中，所述超声清洗机的超声频率为20kHz～50kHz，所述超声清洗机的工作功率为100W～800W，所述超声清洗机的超声水槽的温度为20℃～30℃，所述旋转扇的转速为20r/min～1000r/min，所述挤压模口的进口直径为2mm～2.5mm，所述挤压模口的出口直径为0.5mm～1.5mm；在微振动展丝处理和超声浸胶处理过程中，所述丝束微振动展开-超声浸胶缠绕装置的走丝速度为0.05m/min～0.5m/min。