[發明專利]一種連續碳纖維增強鎳基復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201810759019.2
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108796400B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 石永亮;劉燕霞;楊曉彩;李爽;趙曉萍;時彥林;戚翠芬;陳濤;張欣杰;付菁媛;劉丹
• 申請（專利權）人: 河北工業職業技術學院
• 主分類號: C22C49/08
• 分類號: C22C49/08;C22C49/14;C22C47/14;C22C47/06;C22C101/10
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 王政

1.一種連續碳纖維增強鎳基復合材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

步驟一、取碳纖維束，浸入濃硫酸中10～20min，取出沖洗表面殘酸至中性，分散為碳纖維單絲；取50～200根所述碳纖維單絲為一簇，平行排列2簇以上，并將各簇所述碳纖維單絲兩端限位，得預浸體；

步驟二、將所述預浸體浸入有機粘附劑中5～10s，取出，將粘附有機粘附劑的預浸體在鈦粉中反復振動，得碳纖維單絲表面均勻粘附鈦粉的初浸料，將所述初浸料上的有機粘附劑固化，得碳纖維初級料；

步驟三、將所述碳纖維初級料再次浸入所述有機粘附劑中5～10s，取出，然后在鎳粉中反復振動，得碳纖維單絲表面均勻粘附鎳粉的次浸料，再將所述次浸料上的有機粘附劑固化，得碳纖維次級料；

步驟四、重復步驟三，粘附多層鎳粉，得直徑為0.4～0.9mm的碳纖維復合料；

步驟五、在真空熱壓燒結爐的熱壓模具中平行放入多層所述碳纖維復合料，真空熱壓燒結，得碳纖維增強鎳基復合材料。

2.如權利要求1所述的連續碳纖維增強鎳基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟一中，將所述碳纖維束經高速氣流吹散，再經梳齒狀工具梳理得所述碳纖維單絲。

3.如權利要求1或2所述的連續碳纖維增強鎳基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟一中，將各簇所述碳纖維單絲平行排列為一排，兩端夾具固定。

4.如權利要求1所述的連續碳纖維增強鎳基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟二中，將所述初浸料放入60～80℃的烘箱中加熱，至所述有機粘附劑固化；和/或

步驟三中，將所述將所述次浸料放入60～80℃的烘箱中加熱，至所述有機粘附劑固化。

5.如權利要求1或4所述的連續碳纖維增強鎳基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟二中，有機粘附劑的制備步驟包括：將甲基丙烯酸羥乙酯溶于甲苯中，得凝膠溶液，向所述凝膠溶液中加入增稠劑，混合均勻，加入引發劑，得有機粘附劑。

6.如權利要求5所述的連續碳纖維增強鎳基復合材料的制備方法，其特征在于，所述凝膠溶液中甲基丙烯酸羥乙酯的體積分數為40～60％。

7.如權利要求5所述的連續碳纖維增強鎳基復合材料的制備方法，其特征在于，所述增稠劑的加入量為所述凝膠溶液質量的5～10％；和/或

所述增稠劑為丙烯酸樹脂。

8.如權利要求5所述的連續碳纖維增強鎳基復合材料的制備方法，其特征在于，所述引發劑的加入量為所述凝膠溶液質量的0.5～1.0％；和/或

所述引發劑為過氧化苯甲酰。

9.如權利要求1所述的連續碳纖維增強鎳基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟二中，所述鈦粉的平均粒徑為40～80nm；和/或

步驟三中，所述鎳粉的平均粒徑為60～100nm。

10.如權利要求1所述的連續碳纖維增強鎳基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟五中，真空熱壓燒結的步驟為：將所述碳纖維復合料平行放入真空熱壓燒結爐的熱壓模具中，設置真空熱壓燒結爐的真空度為0.001～0.01Pa，升溫程序為：400～500℃保溫2～3小時，脫除所述有機粘結劑；1250～1300℃下加壓燒結，壓力30～50MPa，保壓10～20min，隨爐冷卻，得碳纖維增強鎳基復合材料。