[发明专利]一种各向异性双层纤维复合材料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种各向异性双层纤维复合材料，其特征在于，所述双层纤维复合材料中上下两层都是各向异性，上下层之间的纤维取向在水平平面内呈90°夹角。

2.根据权利要求1所述的各向异性双层纤维复合材料，其特征在于，所述上下两层为同种材料。

3.一种各向异性双层纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.将纤维和高分子基体混合均匀后倒入立体光固化3D打印机的液槽中；

b.在光固化成型的液槽外侧水平位置X轴方向施加磁场，使得槽液中的纤维沿磁场方向取向，开始打印成型一定的厚度；

c. 在光固化成型的液槽外侧水平位置Y轴方向施加磁场，使得槽液中的纤维沿磁场方向取向，开始打印成型一定的厚度；

d. 按步骤b、c中设定的过程进行双层打印成型，得到各向异性双层纤维复合材料。

4.根据权利要求3所述的各向异性双层纤维复合材料的制备方法，其特征在于，

步骤a中所述纤维为具有铁磁性质的纤维，所述高分子基体为光敏树脂。

5.根据权利要求4所述的各向异性双层纤维复合材料的制备方法，其特征在于，

所述铁磁性质的纤维为金属纤维或者表面进行铁磁性质金属镀层的纤维。

6.根据权利要求3或4所述的各向异性双层纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤a中所述纤维和高分子基体按纤维的体积百分比为0.1%-10%混合均匀。

7.根据权利要求3所述的各向异性双层纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤b和步骤c中所述磁场的方向夹角为90°。

8.根据权利要求3所述的各向异性双层纤维复合材料的制备方法，其特征在于，打印过程中上下层的厚度根据需求来设定，通过立体光固化3D打印层厚和层叠次数来实现。

9.权利要求1-2任一项所述各向异性双层纤维复合材料应用于有机溶剂泄露报警装置。

10.根据权利要求9所述的各向异性双层纤维复合材料应用于有机溶剂泄露报警装置，其特征在于，所述装置包括敏感元件、开关元件和报警电路；敏感元件(5)为各向异性双层纤维复合材料，敏感元件(5)一端固定，另一端处于约束状态，在平行于敏感元件(5)平面的方向可以自由移动；所述开关元件位于敏感元件(5)的上方，所述开关元件包括两片金属片，远离敏感元件(5)的金属片b(4)两端固定，靠近敏感元件(5)的金属片a(3)固定方式和敏感元件(5)相同，金属片a(3)和金属片b(4)作为报警电路的两极，当两个金属片联通时，触发报警电路工作。