維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法多樣，包括預(yù)浸料法、熱壓罐法、真空灌注法等，其中預(yù)浸料法是將碳纖維與樹脂混合均勻后進(jìn)行固化和成型，能提高性能、降低成本、提升生產(chǎn)效率，還有如本發(fā)明公開的一種碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料制備方法，通過一維和二維納米顆粒分散于溶劑中，噴灑在碳纖維織物上得到改性織物，再與環(huán)氧樹脂基體采用真空輔助樹脂轉(zhuǎn)移模塑工藝復(fù)合，充分利用各自特性，是多尺度層間增韌技術(shù)新方向，3D打印技術(shù)用連續(xù)碳纖維增強(qiáng)PLA復(fù)合材料制備也有其特定工藝。

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法

一、短切碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法

1. 制備陶瓷漿料前驅(qū)體
   • 將碳化硅粉體、氮化硅粉體與燒結(jié)助劑按一定質(zhì)量比（如50 - 99:1 - 30:0.1 - 10，優(yōu)選50 - 80:1 - 30:0.1 - 5）混合后溶于去離子水中，得到陶瓷漿料前驅(qū)體。其中燒結(jié)助劑可以是氧化鎂、氧化鈣、氧化釔、氧化鑭或氧化鐠中的至少一種。
2. 制備改性短切碳纖維
   • 處理短切碳纖維：將偶聯(lián)劑（如乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷或氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一種）加入到質(zhì)量濃度為30 - 70%的乙醇溶液溶劑中，混合均勻后加入短切碳纖維Ⅰ（長(zhǎng)度為15 - 20毫米，直徑為10 - 15微米，由碳纖維長(zhǎng)絲經(jīng)粉碎而成），在60 - 80℃加熱反應(yīng)后，得到處理后的短切碳纖維。
   • 制備改性糊精：將質(zhì)量濃度為30 - 60%的糊精溶液中通入氮?dú)?，向其中加入環(huán)氧丙烷和氫氧化鈉（糊精溶液、環(huán)氧丙烷和氫氧化鈉的質(zhì)量比為100:0.1 - 5:0.01 - 1），反應(yīng)0.5 - 48小時(shí)后得到改性糊精。
   • 混合得到改性短切碳纖維：將處理后的短切碳纖維與改性糊精、分散劑（如四甲基氫氧化銨、聚丙烯酸或聚乙二醇中的至少一種）按質(zhì)量比1:0.1 - 10:0.01 - 1（優(yōu)選1:0.1 - 2:0.01 - 0.2）進(jìn)行混合、靜置后得到改性短切碳纖維。
3. 制備短切碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料
   • 將短切碳纖維Ⅱ（長(zhǎng)度為1 - 10毫米，直徑為4 - 8微米，由碳纖維長(zhǎng)絲經(jīng)粉碎而成）、改性短切碳纖維與陶瓷漿料前驅(qū)體按質(zhì)量比1 - 50:1 - 50:100（優(yōu)選1 - 5:1 - 10:100）混合后倒入模具中，熱壓、燒結(jié)后得到短切碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

二、另一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法

1. 確定熱壓機(jī)相關(guān)參數(shù)
   • 根據(jù)碳纖維板形狀確定熱壓機(jī)的壓力輥及預(yù)作用輥的位置。
2. 確定給料器相關(guān)參數(shù)
   • 確定給料器的給料流量，并設(shè)定對(duì)應(yīng)的模具位置上的模具參數(shù)。
3. 制備碳纖維預(yù)浸料
   • 經(jīng)過給料器將預(yù)浸料涂覆在碳纖維上生成碳纖維預(yù)浸料。
4. 初步固化與預(yù)壓制
   • 將碳纖維預(yù)浸料初步固化，然后使用預(yù)作用輥對(duì)固化半成品進(jìn)行預(yù)壓制，檢測(cè)預(yù)壓制成品上肋板的深度以確定預(yù)壓制成品是否合格。
5. 最終壓制作業(yè)
   • 使用壓力輥對(duì)合格的預(yù)壓制成品進(jìn)行壓制作業(yè)。

三、可損傷監(jiān)測(cè)和界面增強(qiáng)的碳纖維復(fù)合材料的制備方法

1. 材料結(jié)構(gòu)構(gòu)建
   • 該材料從里到外依次含有碳纖維、微膠囊組裝層和樹脂/固化劑體系。其中微膠囊組裝層將碳纖維和樹脂/固化劑體系組裝在一起，微膠囊設(shè)有囊芯和囊壁，囊芯為芳稠環(huán)分子，微膠囊組裝層的質(zhì)量份數(shù)為碳纖維的0.5 - 2wt%。

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