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申请/专利权人：富优特(山东)新材料科技有限公司

摘要：本发明提供了铁离子掺杂改性提高碳碳复合材料力学性能的方法，属于碳碳复合材料技术领域；所述方法包括制备功能性浆料、改性碳纤维、制备碳纤维预制体、复合以及后处理步骤；所述制备功能性浆料，包括预处理、改性、功能化以及混浆步骤；所述混浆步骤为，将煤沥青粉、铁离子源混合，进行超声震荡处理，处理结束后，投入至聚四氟乙烯球墨罐中，加入功能性石墨进行一次球磨处理，以直径为5mm的氧化锆球为磨球，加入无水乙醇为溶剂介质，一次球磨处理结束后，加入甲基纤维素溶液、聚乙二醇400和曲拉通X‑100继续进行二次球磨处理，球磨结束后，制得功能性浆料；采用本发明的方法制得的碳碳复合材料，力学性能高，耐高温和耐紫外辐照性能佳，稳定性好。

主权项：1.铁离子掺杂改性提高碳碳复合材料力学性能的方法，其特征在于，所述方法包括制备功能性浆料、改性碳纤维、制备碳纤维预制体、复合以及后处理步骤；所述制备功能性浆料，包括预处理、改性、功能化以及混浆步骤；所述改性步骤为，将预处理石墨置于密闭容器中，然后喷淋改性剂，喷淋速率为2.8-3.2gmin，喷淋的同时进行搅拌，搅拌速率为265-275rpm，喷淋结束后，升高压力至1.6-1.8MPa，控制温度为60-64℃，提高转速至343-356rpm，继续搅拌2.4-2.6h，搅拌结束后，过滤洗涤干燥，制得改性石墨；所述改性剂是由无水乙醇、二异丙醇胺、蓖麻油和吐温80组成；所述功能化步骤为，向反应容器中加入改性石墨和二甲亚砜，搅拌均匀后，以1.4-1.6℃min速率升温至65-70℃进行搅拌，搅拌均匀后，以0.8-1.2℃min速率降温至40-45℃，加入环氧大豆油和四氯化锡，进行超声处理，超声结束后，搅拌反应6.2-6.5h，反应结束后，经过滤洗涤干燥，制得功能性石墨；所述混浆步骤为，将煤沥青粉、铁离子源混合，进行超声震荡处理，处理结束后，投入至聚四氟乙烯球墨罐中，加入功能性石墨进行一次球磨处理，以直径为5mm的氧化锆球为磨球，加入无水乙醇为溶剂介质，一次球磨处理结束后，加入甲基纤维素溶液、聚乙二醇400和曲拉通X-100继续进行二次球磨处理，球磨结束后，制得功能性浆料；所述改性碳纤维，包括活化和氨基化步骤；所述活化步骤为，将碳纤维置于射频低压等离子体设备中进行等离子体处理，处理气氛为氧气，处理压力为6.7-7.2Pa，处理功率为74-80W，控制氧气流速为38-43sccm，处理时间为4.5-5.5min，处理结束后，置于酸溶液中进行浸泡，浸泡结束后，洗涤干燥，制得活化碳纤维；所述氨基化步骤为，将活化碳纤维投入至甲苯溶液中，搅拌均匀后，加入脂肪酸聚乙二醇酯和聚乙烯吡咯烷酮，以0.8-1.2℃min速率升温至56-60℃，在310-330rpm下搅拌23-30min，搅拌完成后，加入N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷，以0.6-1.0℃min速率升温至90-94℃，在210-230rpm下搅拌反应11-13h，反应结束后，经过滤洗涤干燥，制得改性碳纤维。

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