[发明专利]一种基于容器-管道网络的增强/自修复一体化复合材料及其制备方法

摘要

本发明属于复合材料领域，提供一种基于容器‑管道网络的增强/自修复一体化复合材料及其制备方法，包括基体材料和容器‑管道网络骨架结构。基体材料中均匀分散有催化剂；容器‑管道网络骨架结构由空心球壳和圆柱管道按周期性贯通连接而成，为避免应力集中，空心球壳和圆柱管道连接处通过圆角过渡；空心球壳内部装填修复剂，圆柱管道用于将修复剂输送至材料各处。基体材料出现损伤后，将诱导其附近的输送管道发生破裂并释放修复剂，修复剂在基体材料中催化剂的作用下发生交联反应，从而实现损伤的自修复。本发明提供的增强/自修复一体化复合材料，既具有优良的力学性能，又能实现对损伤的持续修复。

主权项

1.一种基于容器‑管道网络的增强/自修复一体化复合材料，其特征在于，所述的增强/自修复一体化复合材料包括基体材料和基体材料内部的容器‑管道网络骨架结构；所述的容器‑管道网络骨架结构由空心球壳和圆柱管道按周期性贯通连接而成，空心球壳和圆柱管道连接处通过圆角过渡，避免应力集中；每一个空心球壳能够与六根圆柱管道连接，每一根圆柱管道能够与两个空心球壳连接；空心球壳内部装填修复剂，且空心球壳在材料整个服役周期内不发生失效，空心球壳能够对基体材料起到增强作用，圆柱管道用于将修复剂输送至材料各处；所述的基体材料中均匀分散有催化剂；所述的容器‑管道网络骨架结构的材料性能强于基体材料；所述的空心球壳的壁厚为200～500μm；所述的圆柱管道的壁厚为50～100μm；在材料未受损时，容器‑管道网络中的空心球壳能够对复合材料的力学性能产生增强效果；当基体材料出现损伤后，裂纹附近的输送管道将发生破裂并释放修复剂，修复剂在基体材料中催化剂的作用下发生交联反应，实现损伤的自修复。