具有化学键强界面的CF/PEEK复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN111440342A

    公开(公告)日:2020-07-24

    申请号:CN202010419568.2

    申请日:2020-05-18

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明涉及一种具有化学键强界面的CF/PEEK复合材料及其制备方法,方法包括以下步骤:(1)将CF表面原有的上浆剂高温分解;(2)在饱和水蒸气环境中,对CF同时进行微波辐射和紫外光辐照,产物记为ACF;(3)将ACF浸入胺化PEEK/二甲基甲酰胺/碳纳米管悬浮液并升温使胺化PEEK与ACF发生反应,取出后干燥,得到上浆改性碳纤维MCF;(4)将MCF与PEEK材料叠层热压;即得具有化学键强界面的CF/PEEK复合材料;最终制得的具有化学键强界面的CF/PEEK复合材料的弯曲强度为900-1100MPa,弯曲模量为57-65GPa,界面剪切强度为100-120MPa,冲击后的剩余压缩强度为210-250MPa。本发明的方法特点为高效、环保、可实现规模化生产,制得的CF/PEEK复合材料可替代金属用于航空航天、医疗、机械、汽车和轨道交通等领域。

    基于表面改性铜网植入层的热塑性复合材料感应焊接方法

    公开(公告)号:CN113043607B

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202110156286.2

    申请日:2021-02-04

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于表面改性铜网植入层的热塑性复合材料感应焊接方法,将改性铜网作为碳纤维增强热塑性复合材料焊接植入层,进行感应焊接得到基于表面改性铜网植入层的热塑性复合材料连接件;所述改性铜网是将铜网依次经过浅表层氧化处理和耐高温上浆剂(聚酰胺酸的N‑甲基吡咯烷酮溶液)表面修饰处理得到;所述经过浅表层氧化处理的铜网表面形成一层10~100nm厚的氧化层;基于表面改性铜网植入层的热塑性复合材料连接件的单搭接剪切强度(LSS)为28~38MPa。本发明的基于表面改性铜网植入层的热塑性复合材料感应焊接方法,其中加入的铜网经界面改性后,可以提高铜网与热塑性基体之间的界面相互作用,从而提高感应焊接接头的LSS。

    基于表面改性铜网植入层的热塑性复合材料感应焊接方法

    公开(公告)号:CN113043607A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110156286.2

    申请日:2021-02-04

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于表面改性铜网植入层的热塑性复合材料感应焊接方法,将改性铜网作为碳纤维增强热塑性复合材料焊接植入层,进行感应焊接得到基于表面改性铜网植入层的热塑性复合材料连接件;所述改性铜网是将铜网依次经过浅表层氧化处理和耐高温上浆剂(聚酰胺酸的N‑甲基吡咯烷酮溶液)表面修饰处理得到;所述经过浅表层氧化处理的铜网表面形成一层10~100nm厚的氧化层;基于表面改性铜网植入层的热塑性复合材料连接件的单搭接剪切强度(LSS)为28~38MPa。本发明的基于表面改性铜网植入层的热塑性复合材料感应焊接方法,其中加入的铜网经界面改性后,可以提高铜网与热塑性基体之间的界面相互作用,从而提高感应焊接接头的LSS。

    具有高焊接强度的热塑性复合材料含植入层感应焊接方法

    公开(公告)号:CN113043604A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110156272.0

    申请日:2021-02-04

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明涉及一种具有高焊接强度的热塑性复合材料含植入层感应焊接方法,将SPEEK@CNT/CF/热塑性树脂复合薄膜作为植入层,对CF增强热塑性复合材料进行感应焊接,得到具有高焊接强度的热塑性复合材料连接件;所述SPEEK@CNT/CF/热塑性树脂复合薄膜的制备方法为:先将SPEEK修饰的CNT与热塑性树脂基体共混并压制成SPEEK@CNT/热塑性树脂薄膜,再将SPEEK@CNT/热塑性树脂薄膜与表面去浆的CF二维织物通过叠层模压制备得到SPEEK@CNT/CF/热塑性树脂复合薄膜;基于SPEEK@CNT/CF/热塑性树脂复合薄膜植入层的热塑性复合材料连接件的单搭接剪切强度为38~49MPa,经过30万次剪切方向拉伸疲劳试验后连接件的单搭接剪切强度为30~39MPa。本发明解决了现有技术中的方法制备而成的焊接接头的单搭接剪切强度较低、抗疲劳性能也较差的问题。

    具有高焊接强度的热塑性复合材料含植入层感应焊接方法

    公开(公告)号:CN113043604B

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202110156272.0

    申请日:2021-02-04

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明涉及一种具有高焊接强度的热塑性复合材料含植入层感应焊接方法,将SPEEK@CNT/CF/热塑性树脂复合薄膜作为植入层,对CF增强热塑性复合材料进行感应焊接,得到具有高焊接强度的热塑性复合材料连接件;所述SPEEK@CNT/CF/热塑性树脂复合薄膜的制备方法为:先将SPEEK修饰的CNT与热塑性树脂基体共混并压制成SPEEK@CNT/热塑性树脂薄膜,再将SPEEK@CNT/热塑性树脂薄膜与表面去浆的CF二维织物通过叠层模压制备得到SPEEK@CNT/CF/热塑性树脂复合薄膜;基于SPEEK@CNT/CF/热塑性树脂复合薄膜植入层的热塑性复合材料连接件的单搭接剪切强度为38~49MPa,经过30万次剪切方向拉伸疲劳试验后连接件的单搭接剪切强度为30~39MPa。本发明解决了现有技术中的方法制备而成的焊接接头的单搭接剪切强度较低、抗疲劳性能也较差的问题。

    具有化学键强界面的CF/PEEK复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN111440342B

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN202010419568.2

    申请日:2020-05-18

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明涉及一种具有化学键强界面的CF/PEEK复合材料及其制备方法,方法包括以下步骤:(1)将CF表面原有的上浆剂高温分解;(2)在饱和水蒸气环境中,对CF同时进行微波辐射和紫外光辐照,产物记为ACF;(3)将ACF浸入胺化PEEK/二甲基甲酰胺/碳纳米管悬浮液并升温使胺化PEEK与ACF发生反应,取出后干燥,得到上浆改性碳纤维MCF;(4)将MCF与PEEK材料叠层热压;即得具有化学键强界面的CF/PEEK复合材料;最终制得的具有化学键强界面的CF/PEEK复合材料的弯曲强度为900‑1100MPa,弯曲模量为57‑65GPa,界面剪切强度为100‑120MPa,冲击后的剩余压缩强度为210‑250MPa。本发明的方法特点为高效、环保、可实现规模化生产,制得的CF/PEEK复合材料可替代金属用于航空航天、医疗、机械、汽车和轨道交通等领域。

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