一种以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法

未命名 07-23 阅读:116 评论:0


1.本发明涉及了一种制备碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,具体涉及一种以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法。


背景技术:

2.碳纤维/环氧树脂复合材料是一类以环氧树脂为基体,以碳纤维为增强体的先进复合材料,除了具有先进复合材料的主体性能:较高的比强度和比模量之外,还具有密度小、热膨胀系数小、耐腐蚀、耐高低温、结构尺寸稳定、材料性能可设计等优点,广泛应用于各种高新技术领域。尤其是航空航天领域,碳纤维/环氧树脂复合材料被用于飞行器各个部位,具有明显的减重作用,可有效降低飞行器的功率损耗,提高飞行安全性能。
3.由于飞行器工作环境复杂,在高空进行飞行作业时,云层分布大量水汽会粘附在机体表面,碳纤维/环氧树脂一般为亲水材料,具有一定的吸湿特性,大量水汽进入材料内部会降低力学性能进而影响使用性能,同时当温度降低时粘附的水滴凝结,导致飞行器表面出现结冰现象,当机体表面大量结冰时,会改变气动外形,导致飞行器升力不足,同时冰晶会损坏发动机叶片,导致发动机故障进而造成失控坠毁等重大安全事故。
4.近年来受到“荷叶效应”启发,水接触角大于150
°
,滚动角小于10
°
的超疏水表面成为新型材料和表面技术领域前沿研究课题,研究表明,超疏水表面具有优异的防水和抗结冰效果,将航天器赋予超疏水表面可有效改善上述问题。虽然现有的超疏水表面制备方法较多,技术相对比较完善,但制备工艺复杂,不适用超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的大规模制备。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本发明针对现有技术存在的不足之处,提供一种工艺简单,成本低廉,可大面积制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法。
6.为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
7.一种以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,所述方法具体包括如下步骤:
8.(1)将环氧树脂用稀释剂稀释后,加入疏水粒子,用磁力搅拌器分散均匀后加入固化剂,得到疏水改性的环氧树脂体系复合溶液,并置于恒温箱中,以挥发所述环氧树脂体系复合溶液中的气体和丙酮;
9.(2)将成型模具预热清洗并在模具表面喷涂脱模剂,将经步骤(1)疏水改性的环氧树脂均匀涂覆于碳纤维编织布正反面,并铺放于模具中,将模具置于热压机中,待环氧树脂固化成凝胶状态时取出冷却,制成碳纤维/环氧树脂预浸料;
10.(3)以具有微纳结构的金属筛网作为模板,将筛网清洗干燥后,在筛网表面喷涂脱模剂,将步骤(2)制备的碳纤维/环氧树脂预浸料铺放于筛网表面并置于模具中,合模升温
加压;待树脂完全固化后取出模具,冷却至室温,随后取出样品,并将表面筛网剥离,即得所述超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料。
11.需要说明的是,本发明得到一种具有分级微纳结构的碳纤维/环氧树脂复合材料表面,该表面具有超疏水性,与水接触角为157
°±3°
,滚动角约为1
°

12.可选地,所述碳纤维编织布为t300/3k斜纹编织布,环氧树脂为e-51,固化剂为改性胺,所述稀释剂为丙酮,所述环氧树脂与固化剂的添加质量比为100:25~30。
13.进一步可选地,,所述疏水粒子为经聚二甲基硅氧烷处理的二氧化硅粒子,粒径范围为10-50μm;并通过磁力搅拌器搅拌分散在环氧树脂体系溶液中,利用疏水基团的扩散原理,可有效降低基体材料的表面能,搅拌转速为100rpm,搅拌时间为2h;所述环氧树脂与疏水粒子的添加质量比为100:15~25。
14.可选地,所述成型模具由上模和下模两部分组成,材质为45#钢;且所述成型模具的上模为一光滑平板,下模表面制有矩形凹槽,凹槽深度为1mm,尺寸为12mm
×
14mm,合模时基体材料置于下模具凹槽中,筛网铺放至基体材料上表面,通过上模具的挤压,可将筛网与基体材料紧密贴合并使基体材料成型。
15.可选地,所述筛网由纵横不锈钢线编织形成,在筛网表面分布大量微孔结构。
16.进一步地,每根不锈钢线的平均直径为45μm,筛网的厚度为163.4μm;且,所述筛网表面分布由相邻钢线组成的凹坑,凹坑的长度约为50μm,宽度约为30μm;且相邻凹坑的纵向间距为7.563μm,横向距离为109.823μm。结合模具热压可将筛网表面结构复制到材料表面。
17.可选地,为了避免在剥离筛网时对材料表面微结构造成破坏,需要在筛网表面喷涂脱膜剂,所述脱模剂为聚二甲基硅氧烷水性乳液。
18.可选地,所述热压成型工艺参数为:压强为0.5mpa~0.8mpa,温度60℃~120℃,时间为4h~6h;且升温速率为2℃/min。
19.此外,本发明采用扫描电镜(sem)观察所述超疏水表面的微观形貌,用接触角测量仪测试该超疏水表面的水接触角和滚动角。
20.且,本发明中表面的超疏水性可选择筛网的不同目数、疏水粒子的含量来控制。
21.经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明提供的一种以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,具有如下优异效果:
22.1)本发明以纳米级疏水二氧化硅粒子填充环氧树脂,对其疏水改性,并以表面均匀分布微米级凹坑网格的筛网为模板,通过模压成型,将凹状网格复制在碳纤维/环氧树脂复合材料表面后剥离筛网,得到一种表面呈微纳分级结构的碳纤维/环氧树脂复合材料片状型材,该表面具有超疏水性,与水的接触角可达157
°±3°
,滚动角大约为1
°

23.2)本发明公开的方法操作简单,成本低,重复性好,可用于大面积制备,与模压成型工艺相结合,为规模制备碳纤维/环氧树脂超疏水复合材料提供了可靠的理论指导,具有重要的工程应用价值。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
25.图1为筛网表面形貌图;其中,(a)为1000目金属筛网实物图,(b)为金属筛网三维形貌图,(c)为金属筛网表面色伪图,(d)、(e)、(f)为金属筛网正面不同放大倍数电镜图,(g)、(h)、(i)为金属筛网测面不同放大倍数电镜图。
26.图2为样品表面形貌图;其中,(a)为碳纤维/环氧树脂原始样品三维形貌图,(b)、(c)为原始样品不同放大倍数电镜图和接触角、滚动角示意图,(d)为疏水二氧化硅粒子电镜图,(e)为在树脂中加入疏水粒子后压制样品三维形貌图,(f)、(g)为加粒子样品不同放大倍数电镜图和接触角、滚动角示意图,(h)为实施例1样品侧面电镜图,(i)为实施例1样品表面三维形貌图,(j)(k)(l)为实施例1样品表面不同放大倍数电镜图和接触角、滚动角示意图。
27.图3为实施例2中的接触角与滚动角示意图。
28.图4为样品表面抗结冰性能图;其中(a)、(b)、(c)分别展示了碳纤维/环氧树脂原始样品、树脂中加入疏水粒子后压制样品、实施例1三种试样表面的液滴结冰状态。
29.图5为实施例3表面液滴弹跳图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例及说明书附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
31.实施例1
32.一种以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,具体包括如下步骤:
33.1)疏水粒子对环氧树脂的填充改性:取6g环氧树脂置于烧杯中,加入50ml丙酮,通过机械搅拌,使树脂稀释溶解成淡黄色液体后,加入1.2g疏水二氧化硅粒子,将烧杯置于磁力搅拌机上,在常温环境下,以100rpm转速搅拌2h后,加入2g固化剂,再次搅拌,得到疏水环氧树脂体系溶液,将所得树脂体系溶液置于恒温箱内,挥发溶液内的气体和多余丙酮,挥发温度为40℃,时间为1~2h;
34.2)制备碳纤维/环氧树脂预浸料:将模具置于热压机内,进行预热,预热温度为80℃,预热时间为30min,预热完成后,使用丙酮对模具表面进行清洗,将在模具表面喷涂适量脱模剂,将碳纤维编织布裁剪成模具凹槽大小,使用毛刷将处理好的环氧树脂混合液均匀涂刷在碳纤维编织布正反表面并铺放至模具腔内,将模具置于热压机压板之间,合模加热,在60℃下固化1~2h,待树脂固化成凝胶状态时,取出模具放至台架上自然冷却至室温,开模,取出预浸料并存于密封袋中备用;
35.3)表面微结构的构筑:将市场购买的1000目不锈钢筛网裁剪成预浸料相同尺寸,将其置于去离子水中,超声震荡清洗表面污渍后再次用丙酮清洗表面有机杂质,最后用去离子水清洗后用氮气吹干,在表面喷涂适量脱模剂,取出待用的碳纤维/环氧树脂预浸料,放入模具中,(模具预热清洗方法同上),将处理好的筛网铺放至预浸料表面,合模后升温加压,固化压强为0.5mpa~0.8mpa,温度范围为60℃~120℃,压制时间为4~6h;
36.4)去除筛网,得到超疏水表面:待树脂固化完成后,保压降温,待温度降至室温时取出模具,开模,取出成型样品,撕掉表面筛网,得到超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料。
37.实施例2
38.一种以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,具体包括如下步骤:
39.1)疏水粒子对环氧树脂的填充改性:取4g环氧树脂置于烧杯中,加入40ml丙酮,通过机械搅拌,使树脂稀释溶解成淡黄色液体后,加入0.6g疏水二氧化硅粒子,将烧杯置于磁力搅拌机上,在常温环境下,以100rpm转速搅拌2h后,加入1.5g固化剂,再次搅拌,得到疏水环氧树脂体系溶液,将所得树脂体系溶液置于恒温箱内,挥发溶液内的气体和多余丙酮,挥发温度为40℃,时间为1~2h;
40.2)制备碳纤维/环氧树脂预浸料:将模具置于热压机内,进行预热,预热温度为80℃,预热时间为30min,预热完成后,使用丙酮对模具表面进行清洗,将在模具表面喷涂适量脱模剂,将碳纤维编织布裁剪成模具凹槽大小,使用毛刷将处理好的环氧树脂混合液均匀涂刷在碳纤维编织布正反表面并铺放至模具腔内,将模具置于热压机压板之间,合模加热,在60℃下固化1~2h,待树脂固化成凝胶状态时,取出模具放至台架上自然冷却至室温,开模,取出预浸料并存于密封袋中备用;
41.3)表面微结构的构筑:将市场购买的1500目不锈钢筛网裁剪成预浸料相同尺寸,将其置于去离子水中,超声震荡清洗表面污渍后再次用丙酮清洗表面有机杂质,最后用去离子水清洗后用氮气吹干,在表面喷涂适量脱模剂,取出待用的碳纤维/环氧树脂预浸料,放入模具中,(模具预热清洗方法同上),将处理好的筛网铺放至预浸料表面,合模后升温加压,固化压强为0.5mpa~0.8mpa,温度范围为60℃~120℃,压制时间为4~6h;
42.4)去除筛网,得到超疏水表面:待树脂固化完成后,保压降温,待温度降至室温时取出模具,开模,取出成型样品,撕掉表面筛网,得到超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料。
43.实施例3
44.一种以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,具体包括如下步骤:
45.1)疏水粒子对环氧树脂的填充改性:取10g环氧树脂置于烧杯中,加入100ml丙酮,通过机械搅拌,使树脂稀释溶解成淡黄色液体后,加入2.5g疏水二氧化硅粒子,将烧杯置于磁力搅拌机上,在常温环境下,以100rpm转速搅拌2h后,加入3g固化剂,再次搅拌,得到疏水环氧树脂体系溶液,将所得树脂体系溶液置于恒温箱内,挥发溶液内的气体和多余丙酮,挥发温度为40℃,时间为1~2h;
46.2)制备碳纤维/环氧树脂预浸料:将模具置于热压机内,进行预热,预热温度为80℃,预热时间为30min,预热完成后,使用丙酮对模具表面进行清洗,将在模具表面喷涂适量脱模剂,将碳纤维编织布裁剪成模具凹槽大小,使用毛刷将处理好的环氧树脂混合液均匀涂刷在碳纤维编织布正反表面并铺放至模具腔内,将模具置于热压机压板之间,合模加热,在60℃下固化1~2h,待树脂固化成凝胶状态时,取出模具放至台架上自然冷却至室温,开模,取出预浸料并存于密封袋中备用;
47.3)表面微结构的构筑:将市场购买的900目不锈钢筛网裁剪成预浸料相同尺寸,将其置于去离子水中,超声震荡清洗表面污渍后再次用丙酮清洗表面有机杂质,最后用去离
子水清洗后用氮气吹干,在表面喷涂适量脱模剂,取出待用的碳纤维/环氧树脂预浸料,放入模具中,(模具预热清洗方法同上),将处理好的筛网铺放至预浸料表面,合模后升温加压,固化压强为0.5mpa~0.8mpa,温度范围为60℃~120℃,压制时间为4~6h;
48.4)去除筛网,得到超疏水表面:待树脂固化完成后,保压降温,待温度降至室温时取出模具,开模,取出成型样品,撕掉表面筛网,得到超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料。
49.为了进一步验证本发明技术方案产生的技术效果,发明人还进行了如下实验,具体操作内容如下:
50.实验一:样品表面三维形貌扫描,将试样固定在载玻片上,水平放置于扫描探头下方,设置扫描步长为1μm,扫描区域为20mm
×
20mm,扫描速度为10mm/s,得到样品表面三维形貌。
51.实验二:样品表面扫描电镜:将试样裁剪成3
×
3mm大小并通过导电胶带固定在电镜试样台上,并进行加压喷金处理后通过发生电子束在样品表面扫描得到不同倍数电镜图;疏水粒子扫描电镜:将二氧化硅粒子加入无水乙醇中超声分散30分钟后,用移液枪吸取少量溶液滴落在导电胶带上然后固定在电镜样品台上,烘干后喷金扫描。
52.实验三:使用接触角测量仪对试样表面的接触角滚动角进行测试,将样品水平固定在接触角测量仪注射器下方,设置液体体积为4μl并缓慢滴落在样品表面,测试液滴与试样表面接触时固液气三相界面夹角,测试滚动角时设置液滴体积为15μl,缓慢倾斜试样平台,测试液滴滚动时试验台倾斜角度。
53.图1(a)展示了1000目金属筛网实物图,可以看出筛网表面存在大量微孔结构;图1(b)中展示了金属筛网表面三维形貌图,从图中可以看出筛网表面规律分布大量凸起结构,为相邻钢线由于交错编织形成的凸起;图1(c)为金属筛网表面色伪图,图中中蓝色部位为相邻钢线交错形成的凹坑,筛网表面粗糙度为19.267,图1(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)展示了筛网表面和侧面不同放大倍数电镜图,从图中可以看到,筛网是由一根两条纵向钢线和一条横向钢线交替编织组成,相邻钢线之间形成凹坑为三角状,每个凹坑长度大约为50μm,宽度约为30μm。相邻凹坑纵向间距为7.563μm,横向距离为109.823μm,深度为72.6μm,每根钢线的直径为45μm,筛网的厚度为163.4μm。
54.图2(a)展示了碳纤维/环氧树脂原始样品三维形貌图。图中显示试样表面存在微小凸起和凹槽,表面粗糙度为1.510;图2(b)、(c)展示了碳纤维/环氧树脂原始样品表面不同放大倍数电镜图和接触角、滚动角示意图,图中显示试样表面存在的微结构为点状凹坑和褶皱,产生原因为模具的表面存在磨痕,在成型过程中复制到材料表面,碳纤维/环氧树脂原始样品液滴的接触角为72.87
°
,滚动角为78
°
,说明碳纤维/环氧树脂原始样品表面具有亲疏水;图2(d)展示了疏水二氧化硅粒子扫描电镜图,可以看出疏水二氧化硅呈不规则球状,表面呈褶皱状,粒径大约为10-50μm;图2(e)展示了在树脂中加入疏水粒子后压制样品三维形貌图;图2(f)、(g)展示了为加粒子样品表面不同放大倍数电镜图和接触角、滚动角示意图,图中显示加粒子样品表面形貌与碳纤维/环氧树脂原始样品表面结构类似,由模具表面的划痕造成微小凸起,表面粗糙度为2.301,表面液滴的接触角为98.64
°
,滚动角为48
°
,说明疏水粒子的加入可以降低材料表面能,使加粒子样品呈疏水表面。
55.图2(i)展示了实施例1样品表面三维形貌图。图2(j)、(k)(l)展示了实施例1样品表面不同放大倍数电镜图和接触角、滚动角示意图,图中显示试样实施例1样品表面大量凸
起和凹槽结构,红色部分是树脂混合物填充筛网表面的凹坑后形成的凸起结构,蓝色部分为分筛网钢线附表面的压痕,表面粗糙度为12.313,图2(h)展示了实施例1样品表面侧视图,凸起结构之间的间距大约为25μm,在凸起结构上表面,粒子堆积团聚,进一步加大表面粗糙度,使实施例1样品表面形成多级微纳结构,液滴的接触角为158.76
°
,滚动角为1
°
,实施例1样品表面达到超疏水状态。
56.图3展示了实施例2的接触角和滚动角,表明实施例2表面也呈超疏水状态。
57.此外,发明人还进行了样品表面抗结冰性能及实施例3表面液滴弹跳实验,具体实验测试结果如下:
58.图4(a)、(b)、(c)分别展示了碳纤维/环氧树脂原始样品、树脂中加入疏水粒子后压制样品、实施例1三种试样表面的液滴结冰状态。
59.从图中可以看出,碳纤维/环氧树脂原始样品表面液滴结冰时间为128s,树脂中加入疏水粒子后压制样品表面液滴结冰时间为216s,两种试样表面结构大致相同,但后者表面液滴结冰时间较前者延长0.68倍,归因于试样碳纤维/环氧树脂原始样品为亲水表面,树脂中加入疏水粒子后压制样品为疏水表面,在疏水基团和液滴表面张力的共同作用下,使液滴表面聚拢,与试样表面的接触面积较小,减小制冷板对液滴热量的传递,进而延长液滴结冰时间;实施例1表面液滴结冰时间为1043s,与树脂中加入疏水粒子后压制样品相比,结冰时间延长了4倍,原因在于试样实施例1经过疏水二氧化硅的填充改性,降低了表面能,并在表面复制金属筛网结构,在微米粒子与金属筛网的协同作用下,试样表面形成多级微纳结构,微纳结构中滞留大量空气形成气穴,进一步降低液滴与试样表面的接触面积,同时由于空气的优异的隔热功能,有效抑制制冷板对液滴的热量传递,从而大幅度延长表面液滴结冰时间。说明实施例1表面通过加入疏水粒子和压制筛网,有效降低材料表面能并形成多级微纳结构,使样品表面具有优异的超疏水性和抗结冰性。
60.图5展示了在室温条件下三种试样表面液滴弹跳过程,水滴距离样品表面30mm,水滴大小为4μl,试样水平放置。
61.通过图5(a)看出,当水滴从高处落下时,水滴的重力势能转换为动能,当水滴与碳纤维/环氧树脂原始样品表面接触时,动能转换为内能,并在惯性作用下,水滴产生形变,展铺在样品表面,由于碳纤维/环氧树脂原始样品表面表面能较高,水滴与样品之间粘附力大于水滴形变后产生的弹力,使水滴吸附在试样表面,未发生弹跳。
62.图5(b)展示了水滴在树脂中加入疏水粒子后压制样品表面弹跳行为与水滴在碳纤维/环氧树脂原始样品表面变化过程类似,均未发生弹跳,虽然在树脂中加入疏水粒子后样品表面的疏水性能相对提高,但水滴与试样表面的粘附力仍大于水滴形变产生的弹力。不足以支撑液滴进行弹跳。
63.通过图5(c)可以看出,水滴在实施例3样品表面上发生多次弹跳,展现出优异的疏水性能,由于实施例1样品表面在疏水二氧化硅的作用下,表疏水性能提高,并通过在表面压至筛网,表面形成多级微纳结构,液滴与试样表面以cassie模型接触,当液滴从高处降落时,其重力势能转变为动能,当与试样表面接触时,动能转换为液滴内能,并在惯性作用下,液滴与试样表面碰撞使液滴铺展,由于试样表面多级微纳滞留大量空气形成气穴,使水滴与试样表面的接触面积减小,两者吸附力降低,水滴发生形变后在弹力作用下发生二次弹跳,液滴在弹跳过程受到空气的阻力以及在碰撞过程中能量的转移,导致弹跳高度和形变
量逐渐减小(图5d、e),在发生7次弹跳后所有能量耗尽,最终粘附在试样表面静止。
64.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征:
1.一种以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,其特征在于,所述方法具体包括如下步骤:(1)将环氧树脂用稀释剂稀释后,加入疏水粒子,用磁力搅拌器分散均匀后加入固化剂,得到疏水改性的环氧树脂体系复合溶液,并置于恒温箱中,以挥发所述环氧树脂体系复合溶液中的气体和丙酮;(2)将成型模具预热清洗并在模具表面喷涂脱模剂,将经步骤(1)疏水改性的环氧树脂均匀涂覆于碳纤维编织布正反面,并铺放于模具中,将模具置于热压机中,待环氧树脂固化成凝胶状态时取出冷却,制成碳纤维/环氧树脂预浸料;(3)以具有微纳结构的金属筛网作为模板,将筛网清洗干燥后,在筛网表面喷涂脱模剂,将步骤(2)制备的碳纤维/环氧树脂预浸料铺放于筛网表面并置于模具中,合模升温加压;待树脂完全固化后取出模具,冷却至室温,随后取出样品,并将表面筛网剥离,即得所述超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料。2.根据权利要求1所述的以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,其特征在于,所述碳纤维编织布为t300/3k斜纹编织布,环氧树脂为e-51,所述固化剂为改性胺,所述稀释剂和清洗剂均为丙酮,所述环氧树脂与固化剂的添加质量比为100:25~30。3.根据权利要求1或2所述的以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,其特征在于,所述疏水粒子为经聚二甲基硅氧烷处理的二氧化硅粒子,粒径范围为10-50μm;并通过磁力搅拌器搅拌分散在环氧树脂体系溶液中,转速为100rpm,搅拌时间为2h;所述环氧树脂与疏水粒子的添加质量比为100:15~25。4.根据权利要求1所述的以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,其特征在于,所述成型模具是由上模和下模两部分组成,材质为45#钢;且所述成型模具的上模为一光滑平板,下模表面制有矩形凹槽,凹槽深度为1mm,尺寸为12mm
×
14mm。5.根据权利要求1所述的以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,其特征在于,所述筛网由纵横不锈钢线编织形成,在筛网表面分布有微孔结构。6.根据权利要求书1或5所述的以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,其特征在于,为了避免在剥离筛网时对材料表面微结构造成破坏,需要在筛网表面喷涂脱膜剂,所述脱模剂为聚二甲基硅氧烷水性乳液。7.根据权利要求1所述的以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述热压成型工艺参数为:压强为0.5mpa~0.8mpa,温度60℃~120℃,时间为4h~6h;且升温速率为2℃/min。

技术总结
本发明涉及一种以筛网为模板制备超疏水碳纤维/环氧树脂复合材料的方法,通过以纳米级疏水二氧化硅粒子填充环氧树脂,对其疏水改性,并以表面均匀分布微米级凹坑网格的筛网为模板,通过模压成型,将凹状网格复制在碳纤维/环氧树脂复合材料表面后剥离筛网,得到一种表面呈微纳分级结构的碳纤维/环氧树脂复合材料片状型材,该表面具有超疏水性,与水的接触角可达157


技术研发人员:何强 李安玲 许渊 万恒成 杨云云 徐艺 孟亚伟 熊升华
受保护的技术使用者:中国民用航空飞行学院
技术研发日:2022.11.25
技术公布日:2023/7/22
版权声明

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