[发明专利]一种碳纤维增强尼龙基复合材料的自感应修复方法

权利要求书

1.一种碳纤维增强尼龙基复合材料的自感应修复方法，其特征在于包括以下步骤：

1)使尼龙11结晶析出于碳纤维表面，并在碳纤维表面形成包裹层，制得碳纤维-尼龙复合材料；

2)在碳纤维两端设置一对铜片及金属导线，外接电路系统；

3)输入或改变通入电场的驱动信号，获取数据，确定电阻变化率实现自感知检测；所述数据包括电阻变化量、应变位移方向、应变位移量；

4)对所得数据进行分析，根据实际损伤对象，通过控制应变位移方向及位移大小实现碳纤维增强尼龙基复合材料或成型件表面损伤的自修复。

2.如权利要求1所述一种碳纤维增强尼龙基复合材料的自感应修复方法，其特征在于在步骤1)中，所述使尼龙11结晶析出于碳纤维表面是将尼龙11、碳纤维粉末、溶剂、润滑剂、抗氧化老化剂加入反应釜反应，通过溶剂沉淀法，使得碳纤维的表面析出尼龙晶体。

3.如权利要求1所述一种碳纤维增强尼龙基复合材料的自感应修复方法，其特征在于在步骤1)中，所述碳纤维采用T-300、T-700或T-800。

4.如权利要求2所述一种碳纤维增强尼龙基复合材料的自感应修复方法，其特征在于所述溶剂采用工业级无水乙醇；所述润滑剂采用聚四氟乙烯、乙撑双脂肪酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的一种；所述抗氧化老化剂采用抗氧剂1010[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇或抗氧剂168(三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)。

5.如权利要求1所述一种碳纤维增强尼龙基复合材料的自感应修复方法，其特征在于在步骤1)中，所述碳纤维-尼龙复合材料中尼龙11含量占比为40％，碳纤维的表面析出的尼龙晶体分布均匀且致密。

6.如权利要求1所述一种碳纤维增强尼龙基复合材料的自感应修复方法，其特征在于在步骤2)中，所述外接电路系统的具体方法为：在碳纤维材料两端添加有一对铜片，将铜片通过外加金属导线引出，金属导线做绝缘处理，并再将碳纤维两端的金属导线对应连接，使得碳纤维组成回路接入电场，金属导线接入电阻测量仪表；或将碳纤维两端通过金属导线外联计算机控制系统，输入外部电压，通过金属导线接入电场的驱动信号基于碳纤维的导电性能，作用于尼龙基体，使得聚酰胺接入电场；基于尼龙基体的逆压电效应，改变接入的驱动信号，驱动尼龙基体产生应变位移。

7.如权利要求1所述一种碳纤维增强尼龙基复合材料的自感应修复方法，其特征在于在步骤2)中，所述铜片的厚度与碳纤维的层的厚度相同，所述铜片用于外连计算机控制系统和多通道电阻测量仪表。

8.如权利要求1所述一种碳纤维增强尼龙基复合材料的自感应修复方法，其特征在于在步骤3)中，所述获取数据的具体方法为：输入外部驱动信号，记录碳纤维表面的电阻变化量，定义材料或成型件表面的损伤；或改变通入电场的驱动信号，记录多组不同驱动信号控制碳纤维-尼龙复合材料或成型件的应变位移方向与应变位移量。

9.如权利要求8所述一种碳纤维增强尼龙基复合材料的自感应修复方法，其特征在于在步骤3)中，所述外部驱动信号包括外加电场U，基于计算机控制系统改变输入函数，给予单一方向信号或组合信号作用于碳纤维增强尼龙基复合材料及成型件。

10.如权利要求1所述一种碳纤维增强尼龙基复合材料的自感应修复方法，其特征在于在步骤4)中，所述对所得数据进行分析是通过Matlab软件进行数据分析，拟合应变位移曲线，分析得到变化方式与位移量。