[发明专利]一种抗冲击的自恢复仿生复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种抗冲击的自恢复仿生复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、制备仿生模型

以Ni_50.8Ti_49.2粉末为打印材料3D打印仿生模型；

步骤二、

2a)制备铝-玄武岩复合粉末

将铝粉和玄武岩纤维粉末按照质量比为5:1混合均匀，球磨，清洗，干燥，得到铝-玄武岩复合粉末颗粒；

2b)制备复合包络发泡剂

将硫酸镍溶液加温至80℃时，添加发泡剂粉末并不断搅拌，在搅拌至pH值范围在6-8之间时，进行化学镀，以100-120℃的温度干燥，得到复合包络发泡剂；

所述发泡剂粉末为TiH₂粉末或ZrH₂或CaCO₃；

2c)混合粉末制备

将铝-玄武岩复合粉末颗粒与复合包络发泡剂以质量比100:1搅拌混合均匀，得到混合粉末；

步骤三、制备NiTi仿生结构-玄武岩泡沫铝复合材料

将仿生模型放入模具底部中间位置进行胶粘固定后，向模具中加入混合粉末，加压压实，加热至高于混合粉末熔点温度20-50℃，保温至混合粉末形成粘稠浆体并反应产生气体，得到NiTi仿生结构-玄武岩泡沫铝复合材料；

步骤四、制备碳纤维层板

制作铺层角度为[﹣45°、﹢45°、0°、90°]的碳纤维层板；

步骤五、制备碳纤维夹层-NiTi仿生结构-玄武岩泡沫铝复合材料

将NiTi仿生结构-玄武岩泡沫铝复合材料的上表面和下表面打磨、清洗、干燥后，取两个碳纤维层板，分别粘贴固定在NiTi仿生结构-玄武岩泡沫铝复合材料的上表面和下表面，得到碳纤维夹层-NiTi仿生结构-玄武岩泡沫铝复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种抗冲击的自恢复仿生复合材料的制备方法，其特征在于：

所述Ni_50.8Ti_49.2粉末的粒径为15-53μm；

所述3D打印采用激光熔覆3D打印。

3.根据权利要求1所述的一种抗冲击的自恢复仿生复合材料的制备方法，其特征在于：

所述步骤2a)中球磨使用的设备为高能球磨机，清洗采用的清洗剂为酒精。

4.根据权利要求1所述的一种抗冲击的自恢复仿生复合材料的制备方法，其特征在于：

所述步骤2b)中，干燥的过程为：放置保温箱内干燥处理4小时；

所述步骤2b)中，调节pH值的添加剂为氨水。

5.根据权利要求1所述的一种抗冲击的自恢复仿生复合材料的制备方法，其特征在于：

所述步骤三的保温时间为10min。

6.根据权利要求1所述的一种抗冲击的自恢复仿生复合材料的制备方法，其特征在于：

所述步骤三中NiTi仿生结构-玄武岩泡沫铝复合材料产生孔径直径平均为3mm。

7.根据权利要求1所述的一种抗冲击的自恢复仿生复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四包括：

在放置台模板上涂抹脱模剂，将碳纤维布按照步骤四铺层方式放置在模具上，并依次铺上导流布和脱模布；

在距离碳纤维布四周2cm处粘贴一圈胶条，夹紧导流管，使用真空泵使密封袋内部形成真空状态；

将碳纤维布、固化剂和促进剂按照质量比为100:1.5:1均匀混合形成混合剂；

将混合剂注入模具，常温固化后脱模；

所述步骤四采用真空辅助成型工艺。

8.根据权利要求1所述的一种抗冲击的自恢复仿生复合材料的制备方法，其特征在于：

所述步骤五中粘贴固定采用的粘结剂为改性丙烯酸酯；

所述步骤五中粘贴固定的过程为：

将胶均匀涂抹在NiTi仿生结构-玄武岩泡沫铝复合材料的上、下面；

取两个碳纤维层板放置在上下表面胶上，按压20分钟，常温固结24h，得到碳纤维夹层-NiTi仿生结构-玄武岩泡沫铝复合材料。