[發(fā)明專利]一種用于航天器載荷結(jié)構(gòu)的改性瀝青基碳纖維復(fù)合材料

在審

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• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111319279A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴瑩瑩;韓海波;夏振濤;程濤;費志禾;顧昊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星裝備研究所
• 主分類號: B29C70/30
• 分類號: B29C70/30
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種用于航天器載荷結(jié)構(gòu)的改性瀝青基碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，包括瀝青基碳纖維層和碳納米管層，所述瀝青基碳纖維樹脂基復(fù)合材料層設(shè)置在碳納米管最大面積的兩個側(cè)面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航天器載荷結(jié)構(gòu)的改性瀝青基碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，所述瀝青基碳纖維層由單層單向增強或二維增強瀝青基碳纖維布組成，即瀝青基碳纖維絲單向排列或正交編織。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航天器載荷結(jié)構(gòu)的改性瀝青基碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，所述碳納米管層由單層或雙層多壁碳納米管薄膜組成，其厚度不小于100μm且不大于200μm，碳納米管徑為20-30nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航天器載荷結(jié)構(gòu)的改性瀝青基碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，所述碳納米管層的碳納米管長度方向為同向或不同向。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航天器載荷結(jié)構(gòu)的改性瀝青基碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，通過熱壓固化方式將所述碳納米管層與兩個側(cè)面接觸的瀝青基碳纖維布進行物理黏合，夾在瀝青基碳纖維絲的間隙或周圍。

6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航天器載荷結(jié)構(gòu)的改性瀝青基碳纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將指定長寬的瀝青基碳纖維布鋪置于平面上；

2)將指定長寬的第一塊碳納米管薄膜置于步驟1)所述的瀝青基碳纖維布上，所述碳納米管薄膜與步驟1)的瀝青基碳纖維布之間無樹脂膠；

3)在步驟2)的碳納米管薄膜上面均勻噴涂配置好的樹脂膠，噴涂厚度不小于0.2mm，靜置待樹脂膠完全浸透至步驟1)所述的瀝青基碳纖維布的另一側(cè)，時間不超過1小時；

4)取第二塊碳納米管薄膜，置于步驟2)所述的第一塊碳納米管薄膜上，與其共同形成碳納米管層；

5)取第二層指定長寬的瀝青基碳纖維布鋪置于步驟4)中的第二塊碳納米管薄膜之上；

6)重復(fù)步驟2)～步驟5)，直至需要的鋪疊層數(shù)，在最后一層的瀝青基碳纖維布上噴涂厚度不小于0.2mm的樹脂膠；

7)將步驟6)得到的材料進行真空密封、加熱加壓固化，得到用于航天器載荷結(jié)構(gòu)的改性瀝青基碳纖維復(fù)合材料。

7.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航天器載荷結(jié)構(gòu)的改性瀝青基碳纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將指定長寬的瀝青基碳纖維預(yù)浸料鋪置于平面上；

2)將指定長寬的第一塊碳納米管薄膜置于步驟1)所述的瀝青基碳纖維預(yù)浸料上，所述碳納米管薄膜與步驟1)的瀝青基碳纖維預(yù)浸料之間無樹脂膠；

3)在步驟2)的碳納米管薄膜上覆蓋第二層按指定長寬裁剪的瀝青基碳纖維預(yù)浸料；

4)重復(fù)步驟2)～步驟3)，直至鋪設(shè)完所需要的鋪疊層數(shù)，即得。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的用于航天器載荷結(jié)構(gòu)的改性瀝青基碳纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述加熱加壓固化采用的溫度為80℃，壓力為10MPa，2小時，之后120℃，壓力為10MPa，固化時間為4～6小時。