[发明专利]一种纳米粒子和碳纤维织物增强聚酰亚胺耐磨材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米粒子和碳纤维织物增强聚酰亚胺耐磨材料的制备方法，包括以下工艺步骤：

（1）碳纤维织物表面处理：将碳纤维织物剪切后先用丙酮浸泡15~20小时，除去纤维织物纺织中的环氧整理剂，再用新鲜丙酮超声清洗，晾干后放入等离子体处理仪，在真空度300~500Pa下处理5~10分钟；

（2）胶液配置：以间甲酚溶剂为介质，将聚酰亚胺和纳米碳化铌按10:1~20:1的质量比球磨混料，得到胶液；

（3）碳纤维织物表面浸胶：将经表面处理的碳纤维织物平放在浸渍盘中，将球磨配置的胶液倒入浸渍盘，放入超声波清洗机中超声浸渍3~5分钟，然后把浸渍盘放入110～130℃的烘箱中加热3~5分钟；重复超声浸渍、烘干2~3次，最后将浸渍盘中的胶液均匀涂抹在碳纤维织物表面，然后放入130~150℃的烘箱中烘干3~5小时；

（4）热压成型：把经浸渍并烘干的碳纤维织物根据模具大小裁剪成多片，并放入模具热压成型。

2.如权利要求1所述一种纳米粒子和碳纤维织物增强聚酰亚胺耐磨材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述碳纤维织物纤维规格为1K，经向密度为10根/10mm，纬向密度为10根/10mm，单位面积质量为125±5g/m²。

3.如权利要求1所述一种纳米粒子和碳纤维织物增强聚酰亚胺耐磨材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述聚酰亚胺的粒径为38~75μm，纳米碳化铌的粒径为50~100nm。

4.如权利要求1所述一种纳米粒子和碳纤维织物增强聚酰亚胺耐磨材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，纳米碳化铌和聚酰亚胺在间甲酚中的含量为0.05~0.1g/ml。

5.如权利要求1所述一种纳米粒子和碳纤维织物增强聚酰亚胺耐磨材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，磨球直径为Φ6mm，磨球数量为20~40个，球磨机转速为200~300rpm，球磨配胶时间为60~90min。

6.如权利要求1所述一种纳米粒子和碳纤维织物增强聚酰亚胺耐磨材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）的胶液中，聚酰亚胺与纳米碳化铌的量为碳纤维织物质量的0.5~1倍。

7.如权利要求1所述一种纳米粒子和碳纤维织物增强聚酰亚胺耐磨材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述超声波清洗机的功率为500W。

8.如权利要求1所述一种纳米粒子和碳纤维织物增强聚酰亚胺耐磨材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，热压成型是在350~380℃，20~30MPa下保温保压90~150min。