[发明专利]一种具有高强耐腐性能的氧化石墨烯-碳纤维复合材料3D打印线材及制作工艺

权利要求书

1.一种具有高强耐腐性能的氧化石墨烯-碳纤维复合材料3D打印线材，其特征在于：该线材从内到外包括碳纤维束芯、尼龙-氧化石墨烯复合材料层、聚乳酸-氧化石墨烯复合材料层三个部分；

所述线材横截面为圆形或方形，横截面的直径或宽度为2～10mm；

所述的碳纤维束芯为单股碳纤维束构成或由多股碳纤维束螺旋缠绕而成；单股碳纤维束包含纤维数量在6000～12000之间，三股、七股碳纤维束中的单股包含纤维数量分别在1000～3000、3000～6000之间；

所述的尼龙-氧化石墨烯复合材料层的厚度为碳纤维束芯直径或厚度的1～1.5倍；

所述的聚乳酸-氧化石墨烯复合材料层的厚度为碳纤维束芯直径或厚度的1～2.0倍。

2.根据权利要求1所述的一种具有高强耐腐性能的氧化石墨烯-碳纤维复合材料3D打印线材，其特征在于：所述尼龙-氧化石墨烯复合材料层配方，按质量比，包括如下组分：

尼龙，98份；

氧化石墨烯，2份。

3.根据权利要求1所述的一种具有高强耐腐性能的氧化石墨烯-碳纤维复合材料3D打印线材，其特征在于：所述聚乳酸-氧化石墨烯复合材料层配方，按质量比，包括如下组分：

聚乳酸，95份；

氧化石墨烯，5份。

4.根据权利要求1、2或3所述的具有高强耐腐性能的氧化石墨烯-碳纤维复合材料3D打印线材的制作工艺，其特征在于：包括步骤如下：

A，使用3股3K碳纤维经过螺旋缠绕制成直径1.5mm的碳纤维束芯；

B，氧化石墨烯为单层氧化石墨烯，纯度96％，厚度小于1nm，单层0.2-10μm，层数1-2层，形状为粉末状；尼龙和氧化石墨烯应在230℃恒温环境下均匀混合10min，制成熔融尼龙-氧化石墨烯复合物；

C，碳纤维束芯用张力机拉直后，浸润在熔融尼龙-氧化石墨烯复合物中；采用拉挤工艺装置，制成包含碳纤维束的3mm直径尼龙-氧化石墨烯复合材料层；

D，聚乳酸和氧化石墨烯粉末应在180℃恒温环境下均匀混合15min，制成熔融聚乳酸-氧化石墨烯混合物；

E，将3mm直径尼龙-氧化石墨烯复合材料层浸润在熔融聚乳酸-氧化石墨烯混合物中，采用拉挤工艺装置，外包2mm聚乳酸和氧化石墨烯基体，制成5mm直径的用于房屋加固具有高强耐腐性能的氧化石墨烯-碳纤维复合材料3D打印线材。