[发明专利]一种改善高模量碳纤维复合材料界面性能的方法

权利要求书

1.一种改善高模量碳纤维增强树脂基复合材料界面性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：Ti₃C₂T_x MXene电泳液的制备；

步骤二：在高模量碳纤维表面电泳沉积Ti₃C₂T_x MXene；

步骤三：对表面已沉积Ti₃C₂T_x MXene的高模量碳纤维进行上浆处理，烘干后即得到改性高模量碳纤维；

步骤四：将步骤三得到的改性高模量碳纤维用热压成型法制备得到改性高模量碳纤维增强树脂基复合材料；

步骤一中，以去离子水将少层Ti₃C₂T_x MXene分散液稀释，之后采用 NaOH溶液调节其pH，得到Ti₃C₂T_x MXene电泳液；所述的少层Ti₃C₂T_x MXene分散液中的Ti₃C₂T_x MXene片径为0.05~15μm，Ti₃C₂T_x MXene分散液浓度为0.02~1.00 mg/mL，调节其pH值大于7；

步骤二中，以高模量碳纤维为正极，以铜棒为负极，将其浸渍在步骤一制备的Ti₃C₂T_xMXene电泳液中，并通过外置直流电源调节电场电压；所述的外置直流电源调节的电场电压为5~200 V，沉积时间为10~100 s。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三中，将步骤二得到的改性高模量碳纤维通过装有上浆剂的上浆槽，烘干后即得到改性高模量碳纤维。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤三中，所述的上浆剂浓度为0.2%~20%，上浆时间为10~100 s，烘干温度为100~120℃，烘干时间为1~10 min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤四中，制备过程如下：

（1）模具预处理：在模具表面均匀刷涂脱模剂，并于60~140℃预热10~60 min；

（2）模压料制备：复合材料中高模量碳纤维占比为50%~60%，将树脂与固化剂混合均匀后刷涂到纤维表面；

（3）热压成型：将模压料放入预热好的模具之中，缓慢加压，热压压强为4~24 MPa，使预浸料均匀填满模腔并挤出多余的树脂；加压完成后进行热压固化，热压温度为80~200℃，固化时间为1~8 h；

（4）脱模处理：固化完成后，待模具温度自然降至室温，取出，得到改性高模量碳纤维增强树脂基复合材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，树脂和固化剂的质量比为8~12: 1。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法制备得到的高模量碳纤维增强树脂基复合材料。