[发明专利]碳纤维加强水泥复合材料的制作方法

权利要求书

1.碳纤维加强水泥复合材料的制作方法，其特征在于：包括三部分：含锌羟基磷灰石粉体的制备；碳纤维的表面处理和分散；碳纤维增强含锌羟基磷灰石骨水泥复合材料的制备。

2.根据权利要求1所述的碳纤维加强水泥复合材料的制作方法，其特征在于:含锌羟基磷灰石粉体的制备：

    a．将分析纯的尿素、磷酸氢二氨、硝酸钙、硝酸锌分别配置成0. 45mol/l～l. 20mol/l、0.15mol/l～0. 60mol/l、0.25mol/l～0. 90mol/l、0. 25mol/l～0. 90mol/l的溶液，溶液分别标记为A、B、C、D；

    b、将溶液A、B、C以3:2:1～6:2:1的体积比混合均匀记为E；

    c、取lOOml的E溶液向其中加入0.08～3. 50ml的D溶液后在微波化学反应仪中于60℃～220℃下反应th～7h;

    d、反应结束后，随微波化学反应仪自然冷却后得白色悬浮液；

    e、将白色悬浮液倒入烧杯中，于室温下敞口静置24h～168h，悬浮液分为上下两层，上层为清液，下层仍为悬浮液；

    f、滤去上层清液，将下层悬浮液在循环水真空泵中抽滤后先用蒸馏水清洗2次，再用无水乙醇清洗3～5次，所得样品标记为F；

    g、将样品F于40℃～100℃下烘干；

    h、将烘干后的样品F放入氧化铝坩锅中在马弗炉中于700℃～1100℃下煅烧2h---6h，待炉体自然冷却后取出样品，在玛瑙研钵中研磨3min～15min后即得含锌羟基磷灰石粉体；

    i、将锌羟基磷灰石粉体放入烧杯中并加入其质量百分比0.5%～2.5%的硅烷偶联剂KH550，接着滴入Iml～5ml的无水乙醇作为溶剂，在超声功率80w～200w、室温条件下，超声分散15min~60min，所得样品标记为G。

3.根据权利要求1所述的碳纤维加强水泥复合材料的制作方法，其特征在于：碳纤维的表面处理和分散，

    a、将平均长度为6mm~lOmm、直径为6pm的碳纤维用质量浓度为50%～63%的HNO。浸泡lOmin～60min，再用质量浓度为30%过氧化氢预氧化处理30min~90min，在60℃～100℃下干燥备用；

  b、取24-48g处理过的碳纤维置于盛有30mlr _60ml去离子水的三口烧瓶中，然后再加入碳纤维质量1.0%～5．O%的羧甲基纤维素钠分散剂在转速为300rpm～600rpm下搅拌30min~60min，接着，向其中加入碳纤维质量0.5%～2.5%的过硫酸钾引发剂，在超声功率80w～200w、室温条件下，超声分散15min~60min，所得样品标记为H。

4.根据权利要求1所述的碳纤维加强水泥复合材料的制作方法，其特征在于:碳纤维增强含锌羟基磷灰石骨水泥复合材料的制备，

    a、将柠檬酸配置成0. Imol/l～0. 5mol/l的溶液记为L1；

    b、取样品H并向其中加入样品H质量20-40%的溶液L．和溶液Li质量百分比15. 0%～35. 0%的柠檬酸钠制得混合溶液L2;

    c、取5g～18g的样品G于表面皿中，加入Im1～15ml的溶液L2，在室温下用玻璃棒搅拌3min～15min，静置3min～12min后将其移入模具中，在15MPa～35MPa的压力下固化成型即得所需要的产品。