[發明專利]一種硅烷表面改性的纖維增強金屬復合板制備工藝

在審

• 申請號: 202010437354.8
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111559137A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 王健;朱偉;張廣武;李佳騰;肖宏;付昌云;鄭學豐;李秀東
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B32B15/20
• 分類號: B32B15/20;B32B33/00;B32B15/092;B32B37/06;B32B37/08;B32B37/10;B32B38/00;B32B38/16;B32B38/18;C25D11/08;C25D11/16;C25D11/18
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

1.一種硅烷表面改性的纖維增強金屬復合板制備工藝，其特征在于：包括如下步驟

A、選材：選取鋁合金板和熱固性預浸帶；

B、預處理：對鋁合金板進行清潔，然后將鋁合金板置入電解池中進行陽極氧化處理，最后將氧化處理后的鋁合金板吹干；

C、表面改性處理：將預處理后的鋁合金板在硅烷水解溶液中浸泡10min進行表面改性處理；

D、制備復合板：將一定層數的熱固性預浸帶放置在兩塊經表面改性處理的鋁合金板之間，通過熱壓罐設備在壓力為0.6MPa、由室溫經階段性升溫至145℃的溫度條件下進行粘合，然后保溫一段時間，最后以2℃/min的速率冷卻至室溫，得到Al/CFRP/Al復合板。

2.根據權利要求1所述的一種硅烷表面改性的纖維增強金屬復合板制備工藝，其特征在于：所述步驟B中預處理步驟如下：

a、打磨：用180#SiC紙對鋁合金板進行表面打磨；

b、堿洗：將打磨后的鋁合金板用100g/L的 NaOH溶液清洗5min后用去離子水快速沖洗；

c、酸洗：將堿洗后的鋁合金板用100g/L的硝酸溶液清洗4min后用去離子水快速沖洗；

d、氧化：將酸洗后的鋁合金板置入電解池中進行陽極氧化處理，在陽極氧化過程中，保持氧化時間和電壓不變，電解池的陽極為鋁合金板、陰極為不銹鋼板、電解質為100g/LH₃PO₄，H₃PO₄電解液攪拌均勻且溫度為25±2℃；

e、吹干：將氧化后的鋁合金板用去離子水清洗，吹干。

3.根據權利要求2述的一種硅烷表面改性的纖維增強金屬復合板制備工藝，其特征在于：所述步驟d中對鋁合金板進行陽極氧化預處理的電壓為25V，時間為20min。

4.根據權利要求1所述的一種硅烷表面改性的纖維增強金屬復合板制備工藝，其特征在于：所述步驟C中硅烷水解溶液是向燒杯中加入一定量的硅烷偶聯劑、無水乙醇和去離子水進行攪拌，滴加乙酸調節PH值為4，超聲震蕩30min，其中，硅烷偶聯劑、去離子水、乙醇的體積比為5:5:90。

5.根據權利要求4所述的一種硅烷表面改性的纖維增強金屬復合板制備工藝，其特征在于：所述硅烷偶聯劑采用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

6.根據權利要求1所述的一種硅烷表面改性的纖維增強金屬復合板制備工藝，其特征在于：所述步驟D中熱壓罐設備階段性升溫是以2℃/min的速率從室溫升高至80℃，保持30min，以確保熱固性樹脂完全浸潤金屬并去除氣泡，然后繼續以2℃/min的速率加熱至115℃，保持60min，以確保初步固化樹脂，隨后再以2℃/min的升溫速率進一步加熱至145℃，保持60min，使樹脂完全固化。