[发明专利]一种沙滩伞多折伞骨的制备工艺

权利要求书

1.一种沙滩伞多折伞骨的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1.原料准备：按以下重量份计准备原料，铝70-78份，碳纤维14-24份，镁1.0-1.6份，钴0.04-0.12份，铜0.20-0.32份，镧0.14-0.28份，镍0.1-0.3份，石墨烯纳米片0.4-1.2份，硅0.5-1.4份，铁0.2-0.5份，锗0.3-0.8份，钇2.1-2.9份，锡0.02-0.1份，聚丙烯8-16份，硼0.04-0.12份，二甲基硅油2-6份；

S2.制备镀铜碳纤维：将碳纤维加热至450-500℃，保温40-60min，自然冷却至室温，然后将冷却后的碳纤维置于质量浓度为64-72％的浓硝酸中搅拌55-75min，再将碳纤维置于敏化液中，敏化16-24min，接着将碳纤维置于活化液中搅拌3-6min，随后将碳纤维置于还原液中搅拌1-3min，最后置于100-120℃下真空干燥3-5h，将铜熔化后，喷涂至处理后的碳纤维上，干燥得到镀铜碳纤维；

S3.制备合金粉：按照重量份计，先将镁、钴、镧、镍、硅、铁、锗、锗、钇、锡、硼在干混机中300-500rpm下混合搅拌30-50min，搅拌均匀后在真空中频感应熔炼、浇注铸锭、碾磨成纳米合金粉；

S4.制备浆料：将石墨烯纳米片分散到其体积6-22倍的无水乙醇中，利用超声震荡2-4h，使其充分分散，形成分散液，然后向其中加入所得纳米合金粉，转入球磨罐中球磨12-24h，得到浆料，将浆料升温至80-100℃，继续球磨至无水乙醇蒸发82-92％，然后转移至鼓风干燥箱中，80-120℃下干燥12-24h；

S5.原料挤出：将S4处理后的浆料与聚丙烯、二甲基硅油混合，以200-400rpm的转速搅拌1-3h，加热温度至170-200℃，继续搅拌15-30min后转移至双螺旋杆挤出机中挤出，得挤出料；

S6.熔融混合成型：将S2得到的镀铜碳纤维和S5得到的挤出料在850-900℃下熔融混合，倒入伞骨模具中浇筑成型，即得到伞骨模型；

S7.喷涂：采用伞骨表面涂层材料涂覆在伞骨模型表面，静置流平后，在80℃-240℃条件下烘烤30-60min，得到含有保护涂层的伞骨成品。

2.根据权利要求1所述的一种沙滩伞多折伞骨的制备工艺，其特征在于：所述S1中原料准备：按以下重量份计准备原料，铝74份，碳纤维18份，镁1.4份，钴0.08份，铜0.26份，镧0.18份，镍0.2份，石墨烯纳米片0.8份，硅1.0份，铁0.4份，锗0.5份，钇2.5份，锡0.06份，聚丙烯12份，硼0.08份，二甲基硅油4份。

3.根据权利要求1所述的一种沙滩伞多折伞骨的制备工艺，其特征在于：所述S2中的敏化液为SnCl₂·H₂O溶液与HCl溶液按体积比1:1-3混合的混合液，所述SnCl₂·H₂O溶液的溶度为35-55g/L，所述HCl溶液的溶度为15-35ml/L。

4.根据权利要求1所述的一种沙滩伞多折伞骨的制备工艺，其特征在于：所述S2中活化液包括5-10g/L苯甲酸钠、0.4-0.8g/L硼氢化钠、2-2.8g/L六偏磷酸钠和4-6g/L溴化镍，所述还原液为浓度为8-14g/L的亚磷酸钠溶液。

5.根据权利要求1所述的一种沙滩伞多折伞骨的制备工艺，其特征在于：所述S2中碳纤维的活化温度为40-60℃，所述S2中碳纤维处理时，碳纤维进行粗化、敏化、活化和还原时均需要先用去离子水将碳纤维冲洗至中性，再进行下一个步骤。

6.根据权利要求1所述的一种沙滩伞多折伞骨的制备工艺，其特征在于：所述S3中纳米合金粉的粒径为200-400nm。

7.根据权利要求1所述的一种沙滩伞多折伞骨的制备工艺，其特征在于：所述S4中超声震荡的条件为25-45Hz、600-1200W。

8.根据权利要求1所述的一种沙滩伞多折伞骨的制备工艺，其特征在于：所述S5中双螺旋杆挤出机的挤出温度为120-240℃。