CN109504036B - 一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料及其制备方法。该复合材料由膨胀石墨通过三辊研磨机剥离形成的微纳米石墨薄片强化的环氧树脂基体以及功能化的氧化物纳米粒子改性的碳纤维增强体复合组成。其制备方法为首先将膨胀石墨加入到环氧树脂中混合后通过三辊研磨机进行连续循环剥离得到微纳米石墨薄片/环氧树脂混合物；随后将得到的微纳米石墨薄片/环氧树脂混合物与固化剂混合均匀，然后将其均匀涂覆在功能化氧化物纳米粒子改性的碳纤维表面上进行铺层，热压罐中固化后即得到该发明所制备的微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料。该技术制备的高性能、低成本复合材料能够作为先进结构材料应用在航空工业领域。

Description

一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料及其 制备方法
技术领域
本发明涉及一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。
背景技术
复合材料是由基体相、增强相和(或)界面相等多相结合性能协同互补从而具有独特的高强度、低密度和耐疲劳性组合优异特性，作为关键材料在航空航天领域起到重要的支撑作用。碳纤维增强环氧树脂基复合材料(EP/CF复合材料)，具有高的比强度、比模量和疲劳强度，而且具有热膨胀系数小、耐腐蚀、结构尺寸稳定、材料性能可设计等一系列优异的性能。作为一种新型的先进复合材料，可以作为结构材料承载负荷满足在重量、强度、刚度、疲劳特性等有严格要求的领域，特别是作为航空关键结构材料成为研究热点并得到重要应用。
然而，还存在一些未能妥善解决的技术难题而使得EP/CF复合材料难以大规模商业化应用。EP/CF复合材料的增强相碳纤维表面光滑、活性官能团少、表面能低，与基体环氧树脂的浸润性较差；基体相环氧树脂固化后交联密度高，存在内应力大、质地硬脆、耐冲击性能差等问题，这二者导致EP/CF复合材料的两相界面粘结性差，层间剪切强度小，使得复合材料抗冲击韧性差，大大地限制了环氧树脂基/碳纤维复合材料在高科技领域的进一步应用。因此，改善碳纤维和环氧树脂的界面结构和性质是提高其材料性能的关键。
国内外众多企业/研究单位再改善碳纤维和环氧树脂的界面性质以提高材料的整体性能方面开展了大量的研究工作，总结起来主要是在以下3个方面对EP/CF复合材料的界面进行改性。第一方面是对反应惰性较高的非极性碳纤维表面进行改性。主要技术就是通过氧化处理(气相氧化、液相氧化、电化学氧化)、等离子表面处理碳纤维使得表面引入并提高含氧活性基团、增加表面粗糙度以及表面涂层处理技术形成一定厚度的过渡界面层来改善提高碳纤维与树脂之间界面的粘结性能。第二方面是对固化后交联密度高、内应力大、耐疲劳性差的环氧树脂进行改性以提高复合材料强度和韧性。主要技术方法有橡胶弹性体、热塑性树脂和热致液晶增强增韧，其中热塑性树脂增强增韧方法最为有效和实用，国内外开发出许多高韧性环氧/碳纤维复合材料，如北京航空材料研究院研制的T300/5228和T800/5228热塑性树脂增韧环氧树脂复合材料的冲击后压缩强度(CAI)分别为190MPa、250MPa。目前，国内在环氧树脂增韧、增强研究方面取得了较大进展，但仍存在一些问题。如：用反应性液态聚合物和热塑性树脂增韧环氧树脂，可使冲击强度成倍地提高，但模量、耐热性能、拉伸性能均有所下降。第三方面是对EP/CF复合材料进行层间增韧。针对复合材料层间断裂的失效模式张开型、滑移型和撕开式裂纹对其层间增韧的方法包括沉积增韧技术、薄膜增韧技术和纳米材料增韧技术，这些技术都是为了改善碳纤维与环氧树脂之间的界面结构/性质，以达到提高复合材料的层间剪切强度、界面粘结力和冲击强度、弯曲强度等性能的目的。Bekyarova等人在碳纤维基布上沉积了0.025wt％的碳纳米管和0.025wt％的纳米碳纤维，和未沉积碳纳米管的基布相比，EP/CF复合材料的韧性增加了51％。
随着对先进航空航天技术需求的不断增加和性能要求越来越高，EP/CF复合材料将不断向高性能、多功能的方向发展。2004年英国曼彻斯特大学的K.S.Novoselov和A.K.Geim等用简单的胶带剥离高定向石墨获得单层石墨烯以来，不同领域的科技工作者都寄希望于这一具有优异高导热、高导电和高强度等特性的新型二维材料能够在各自领域发挥重要的应用价值。黄东等将不同比例的水合肼还原石墨烯和碳纳米管改性环氧树脂制备复合材料。结果表明：当石墨烯含量达到一定程度时，粘结剪切强度提高43.14％，模量提高了32.28％，复合材料的拉伸模量提高了97.03％，模量提高了93.62％。陈建剑等研究了石墨烯改性的EP/CF复丝，接枝KH-560石墨烯改性的EP/CF复丝断裂强力比未经过改性的的复丝提高了58.3％，拉伸强度提高了24％，断裂伸长率提高了67.2％。与具有一维结构的碳纳米管不同，石墨烯具有很大的比表面积，在环氧树脂基体中呈现各向异性分布，复合材料在受到外加载荷时，外力传递至基体时均可以传递到石墨烯的基片上并可以承受较大载荷，从而使得石墨烯-EP/CF复合材料的力学强度得到显著提高。
然而现有的技术直接将石墨烯加入到原料中通过搅拌方式来分散，首先纳米级的石墨烯容易团聚不说，而石墨烯原始片层因为其低的表面活化能，往往不能很好地与树脂浸润而达到很好的分散效果最终难以使得性能得到最大程度的发挥，导致增加一道制备工序：给石墨烯接枝不同的官能团进行改性。不过限制其在复合材料中大规模应用的最大障碍是价格昂贵导致的复合材料的高昂生产成本。而微纳米石墨薄片的价格具有大规模应用的巨大优势，有研究表明厚度为纳米级的石墨薄片材料具有很高的提高环氧树脂基复合材料机械性能。Rafiee等对比研究纳米石墨薄片与多壁碳纳米管加入环氧树脂中，结果表明低填料含量下(0.1wt％)，纳米石墨薄片比碳纳米管在表现出更好的增强环氧树脂机械性能。由于纳米石墨薄片大的比表面积以及其二维的几何形貌增强了与树脂基体的界面结合从而提高其机械性能。纳米石墨薄片通常是通过膨胀石墨(天然的鳞片石墨原片加入硫酸后在高温下热冲击，紧急膨胀到原始体积的几百倍)机械球墨剥离制得，这种方式制备得到的石墨薄片在后续制备复合材料中与树脂混合的过程仍然存在团聚分散困难的问题。
先进碳纤维增强树脂基复合材料大量应用的关键是在高性能的前提下制造成本的降低。随着低成本材料及新型成型工艺的不断采用，其生产效率和材料的质量将得到大幅度提高。尽管上述各种改进方法存在一些缺点，但总结起来现有取得的成果也给予了我们一条重要研究线索和启示，即：如何经济有效地制备低成本的微纳米石墨薄片(二维平面为微米级，厚度为纳米级)并且均匀地浸润分散在环氧树脂中从而增强EP/CF复合材料性能。
碳纤维布的含碳量在一般都95％以上，具有高比强度、高模量、低密度、无蠕变和高导电导热等优异性能。在制备碳纤维复合材料过程中，由于碳纤维和树脂基体间的界面决定了应力传递的效率，所以碳纤维和树脂基体间的界面结合强度很大程度上决定了碳纤维复合材料的性能。需要通过给碳纤维表面进行改性处理来提高碳纤维与树脂基体间的结合程度，从而得到性能优异的碳纤维复合材料。
因此，如何有效制备微纳米石墨薄片并强韧化环氧树脂以及对碳纤维进行改性，使得微纳米石墨薄片与环氧树脂基体和碳纤维三者之间界面的结合程度得以提高，是获得高性能、低成本的EP/CF先进航空复合材料的关键。
发明内容
本发明针对航空工业EP/CF复合材料高性能、低成本化的迫切需求，旨在解决基体相环氧树脂脆性较大、耐疲劳性差和增强相碳纤维表面光滑、表面能低及与基体浸润性较差的问题，目的是提供一种原位剥离的微纳米石墨薄片强化的环氧树脂基体/改性碳纤维复合材料及其制备方法。所制备得到的微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料具有成本低、强度高、韧性大、抗冲击韧性强等优点。
为了实现上述技术任务，本发明采用的技术方案是：
一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料，其特征在于：所述复合材料由膨胀石墨在高粘结力的环氧树脂中通过三辊研磨机剥离制备得到微纳米石墨薄片强化的环氧树脂基体以及功能化的氧化物纳米粒子改性的碳纤维为增强体复合组成。
一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将0.1～5.0wt％的膨胀石墨原料加入到95.0～99.9wt％的环氧树脂中进行2～20min的搅拌混合。
(2)再将混合物通过三辊研磨机进行剥离，循环剥离2～20次后得到微纳米石墨薄片环氧树脂混合物，随后将其在60℃～90℃水浴中进行5～30min的加热以降低其粘度。
(3)将0.2～5.0wt％氧化物纳米粒子分散在95.0～99.8wt％的上浆剂溶液中进行功能化，随后将碳纤维布放入含氧化物纳米粒子的上浆剂中浸渍1～30min后取出，使得功能化的氧化物纳米粒子沉积在碳纤维布上。
(4)将得到的微纳米石墨薄片/环氧树脂混合物与固化剂混合均匀，混合物与固化剂的质量比为1.5～2.5，然后采用铺层法将微纳米石墨薄片/环氧树脂及固化剂的混合物涂覆在经过氧化物纳米粒子改性的碳纤维布表面进行反复铺帖成所需的尺寸，用真空袋密封完整，制件铺叠每6～8层碳纤维进行一次抽真空，最后在热压罐中经过一定的加热加压固化制度固化后得到该发明制备的微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料。
所述的一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：所述的碳质原料为膨胀石墨，碳含量≥95％，粒度大小0.5～6.0mm。
所述的一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：所述的环氧树脂为热塑型液体AG-80环氧树脂，固化剂为4,4'-二苯砜二胺(DDS)。
所述的一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：三辊研磨机中的三辊速率的转速比为N3(进料辊):N2(中心辊):N1(出料辊)在1:1.5:3～1:3:9以内，每个辊轴之间的间隙为0.02～0.2mm。
所述的一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：氧化物纳米粒子选自镁铝尖晶石(MgAl2O4)、氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、莫来石(3Al2O3·2SiO2)的任意一种或多种，其颗粒尺寸≤200nm。
所述的一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：上浆剂采用94～98wt％的1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液、1～5wt％环氧树脂、0.2～1wt％固化剂均匀混合而成。
所述的一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳纤维布为碳纤维平纹织物、碳纤维斜纹织物和碳纤维缎纹织物中的任意一种。
所述的一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：所述复合材料在热压罐中加热加压固化制度为室温升至115～125℃，加压至0.3～0.6MPa，保温30～60min，升温至145～160℃，保压至0.5～0.7MPa，保温2h～3h，升温速率均≤5℃/min，然后自然降至室温。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下积极效果和突出特点：本发明利用膨胀石墨疏松多孔的层间结构和环氧树脂高粘结力的属性，采用三辊研磨技术在环氧树脂介质中连续剥离膨胀石墨获得厚度达到纳米级别的、纵横比大的石墨纳米片，剥离的产物原位均匀分散在环氧树脂中后再与经过改性过的碳纤维进行复合制备得到微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料。所制备得到的微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料具有韧性大、强度高，抗冲击韧性强等优点，且原料资源丰富，制备成本低，所制备材料的机械性能有很大的提高。
附图说明
为了更好的了解本发明的技术手段，以下结合附图和具体实施方案对本技术做详细的说明。
图1是本发明制备微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的过程示意图。
图2是本发明制备微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的界面分布示意图。
图3是本发明制备的微纳米石墨薄片/环氧树脂混合物中的纳米石墨薄片SEM图。
图4是本发明制备的微纳米石墨薄片/环氧树脂混合物中的纳米石墨薄片TEM图和电子衍射花样。
图5是本发明制备的微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料断面的SEM图。
具体实施方式
本发明制备的一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料，其特征在于：所述复合材料由膨胀石墨在高粘结力的环氧树脂中通过三辊研磨机剥离制备得到微纳米石墨薄片强化的环氧树脂基体以及功能化的氧化物纳米粒子改性的碳纤维为增强体复合组成。所述的一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：先将0.1～5.0wt％的膨胀石墨(碳含量≥95％，粒度大小0.5～6.0mm)加入到95.0～99.9wt％的热塑型液体AG-80环氧树脂中进行2～20min的搅拌混合。再将混合物通过三辊研磨机进行剥离，循环剥离2～20次后得到微纳米石墨薄片环氧树脂混合物，随后将其在60℃～90℃水浴中进行5～30min的加热以降低其粘度。将0.2～5.0wt％氧化物纳米粒子(选自镁铝尖晶石、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、莫来石的任意一种或多种，其颗粒尺寸≤200nm)分散在95.0～99.8wt％的上浆剂溶液中进行功能化，上浆剂采用94～98wt％的1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液、1～5wt％环氧树脂、0.2～1wt％固化剂均匀混合而成。随后将碳纤维布放入含氧化物纳米粒子的上浆剂中浸渍1～30min后取出，使得功能化的氧化物纳米粒子沉积在碳纤维布上。将得到的微纳米石墨薄片/环氧树脂混合物与固化剂4,4'-二苯砜二胺(DDS)混合均匀，混合物与固化剂的质量比为1.5～2.5，然后采用铺层法将微纳米石墨薄片/环氧树脂及固化剂的混合物涂覆在经过氧化物纳米粒子改性的碳纤维布表面进行反复铺帖成所需的尺寸，用真空袋密封完整，制件铺叠每6～8层碳纤维进行一次抽真空，最后在热压罐中经过一定的加热加压固化制度固化后得到该发明制备的微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料。
为了更好的使人能够理解本发明方案，下面将结合本发明实例对技术方案进行清楚、完整的描述，本发明并不限于这些实例。
实施例1
先将0.1wt％的膨胀石墨，所述石墨碳含量为95％，粒度为3.0mm，加入到99wt％的热塑型液体AG-80环氧树脂中进行5min的搅拌混合。再将混合物通过三辊研磨机进行剥离，循环剥离2次后得到微纳米石墨薄片环氧树脂混合物，随后将其在60℃水浴中进行5min的加热以降低其粘度。
将0.2wt％镁铝尖晶石纳米粒子(MgAl2O4，其颗粒尺寸≤100nm)分散在98.5wt％的上浆剂溶液中进行功能化，上浆剂采用94.0wt％的1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液、1.0wt％环氧树脂、0.2wt％固化剂均匀混合而成。随后将碳纤维布放入含氧化物纳米粒子的上浆剂中浸渍1min后取出，使得功能化的氧化物纳米粒子沉积在碳纤维布上。
将得到的微纳米石墨薄片/环氧树脂混合物与固化剂4,4'-二苯砜二胺(DDS)混合均匀，混合物与固化剂的质量比为1.5，然后采用铺层法将微纳米石墨薄片/环氧树脂及固化剂的混合物涂覆在经过氧化物纳米粒子改性的碳纤维布表面进行反复铺帖至12层碳纤维，用真空袋密封完整，制件铺叠每6层碳纤维进行一次抽真空，最后在热压罐中进行固化，固化制度为室温升至115℃，加压至0.3MPa，保温30min，升温至145℃，保压至0.5MPa，保温2h，升温速率为3℃/min，然后自然降至室温。即得到该发明制备的微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料。
所制备得到的复合材料制品的性能如下：
与纯的环氧树脂基碳纤维复合材料相比，微纳米石墨薄片强化的环氧树脂/改性的碳纤维复合材料层间剪切强度提高50.6％；90°弯曲强度提高48.3％，弯曲模量提高46.0％；复合材料的拉伸强度提高45.7％，拉伸模量提高38.1％。
实施例2
先将2.0wt％的膨胀石墨，所述石墨碳含量≥95％，粒度为0.5mm，加入到98wt％的热塑型液体AG-80环氧树脂中进行2min的搅拌混合。再将混合物通过三辊研磨机进行剥离，循环剥离10次后得到微纳米石墨薄片环氧树脂混合物，随后将其在75℃水浴中进行15min的加热以降低其粘度。
将2.0wt％氧化铝纳米粒子(Al2O3，其颗粒尺寸≤80nm)分散在95.0wt％的上浆剂溶液中进行功能化，上浆剂采用96.5wt％的1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液、3.2wt％环氧树脂、1.0wt％固化剂均匀混合而成。随后将碳纤维布放入含氧化物纳米粒子的上浆剂中浸渍10min后取出，使得功能化的氧化物纳米粒子沉积在碳纤维布上。
将得到的微纳米石墨薄片/环氧树脂混合物与固化剂4,4'-二苯砜二胺(DDS)混合均匀，混合物与固化剂的质量比为2.5，然后采用铺层法将微纳米石墨薄片/环氧树脂及固化剂的混合物涂覆在经过氧化物纳米粒子改性的碳纤维布表面进行反复铺帖至12层碳纤维，用真空袋密封完整，制件铺叠每7层碳纤维进行一次抽真空，最后在热压罐中进行固化，固化制度为室温升至120℃，加压至0.5MPa，保温45min，升温至150℃，保压至0.6MPa，保温2.5h，升温速率为3℃/min，然后自然降至室温。即得到该发明制备的微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料。
所制备得到的复合材料制品的性能如下：
与纯的环氧树脂基碳纤维复合材料相比，微纳米石墨薄片强化的环氧树脂/改性的碳纤维复合材料层间剪切强度提高54.2％；90°弯曲强度提高51.8％，弯曲模量提高47.6％；复合材料的拉伸强度提高49.0％，拉伸模量提高41.6％。
实施例3
先将5.0wt％的膨胀石墨，所述石墨碳含量≥95％，粒度为6.0mm，加入到95wt％的热塑型液体AG-80环氧树脂中进行8min的搅拌混合。再将混合物通过三辊研磨机进行剥离，循环剥离20次后得到微纳米石墨薄片环氧树脂混合物，随后将其在90℃水浴中进行30min的加热以降低其粘度。
将3.0wt％氧化镁纳米粒子(MgO，其颗粒尺寸≤50nm)分散在99.8wt％的上浆剂溶液中进行功能化，上浆剂采用98.0wt％的1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液、5.0wt％环氧树脂、0.3wt％固化剂均匀混合而成。随后将碳纤维布放入含氧化物纳米粒子的上浆剂中浸渍30min后取出，使得功能化的氧化物纳米粒子沉积在碳纤维布上。
将得到的微纳米石墨薄片/环氧树脂混合物与固化剂4,4'-二苯砜二胺(DDS)混合均匀，混合物与固化剂的质量比为2.1，然后采用铺层法将微纳米石墨薄片/环氧树脂及固化剂的混合物涂覆在经过氧化物纳米粒子改性的碳纤维布表面进行反复铺帖至16层碳纤维，用真空袋密封完整，制件铺叠每8层碳纤维进行一次抽真空，最后在热压罐中进行固化，固化制度为室温升至125℃，加压至0.6MPa，保温60min，升温至160℃，保压至0.7MPa，保温3h，升温速率为3℃/min，然后自然降至室温。即得到该发明制备的微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料。
所制备得到的复合材料制品的性能如下：
与纯的环氧树脂基碳纤维复合材料相比，微纳米石墨薄片强化的环氧树脂/改性的碳纤维复合材料层间剪切强度提高40.2％；90°弯曲强度提高37.0％，弯曲模量提高32.5％；复合材料的拉伸强度提高39.7％，拉伸模量提高31.2％。

Claims (2)

1.一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：
(1)先将0.1～5.0wt％的膨胀石墨原料加入到95.0～99.9wt％的环氧树脂中进行2～20min的搅拌混合；所述的膨胀石墨原料的碳含量≥95％，粒度大小0.5～6.0mm；所述的环氧树脂为热塑型液体AG-80环氧树脂；
(2)再将步骤(1)中的混合物通过三辊研磨机进行剥离，循环剥离2～20次后得到微纳米石墨薄片环氧树脂混合物，随后将其在60℃～90℃水浴中进行5～30min的加热；所述的三辊研磨机的三辊速率的转速比为进料辊N3:中心辊N2:出料辊N1在1:1.5:3～1:3:9以内，每个辊轴之间的间隙为0.02～0.2mm；
(3)将0.2～5.0wt％氧化物纳米粒子分散在95.0～99.8wt％的上浆剂溶液中进行功能化，随后将碳纤维布放入含氧化物纳米粒子的上浆剂中浸渍1～30min后取出，使得功能化的氧化物纳米粒子沉积在碳纤维布上；所述的氧化物纳米粒子选自镁铝尖晶石、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、莫来石的任意一种或多种，其颗粒尺寸均≤200nm；所述的上浆剂溶液采用94～98wt％的1-甲基-2-吡咯烷酮溶液、1～5wt％环氧树脂、0.2～1wt％固化剂均匀混合而成；所述的碳纤维布为碳纤维平纹织物、碳纤维斜纹织物和碳纤维缎纹织物中的任意一种；
(4)将得到的微纳米石墨薄片/环氧树脂混合物与固化剂4,4'-二苯砜二胺混合均匀，混合物与固化剂的质量比为1.5～2.5，然后采用铺层法将微纳米石墨薄片/环氧树脂及固化剂的混合物涂覆在经过氧化物纳米粒子改性的碳纤维布表面，反复铺帖成所需的尺寸，用真空袋密封完整，制件铺叠每6～8层碳纤维进行一次抽真空，最后在热压罐中经过一定的加热加压固化，固化制度为室温升至115～125℃，加压至0.3～0.6MPa，保温30～60min，升温至145～160℃，保压至0.5～0.7MPa，保温2h～3h，升温速率均≤5℃/min，然后自然降至室温，固化后得到微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料。
2.根据权利要求1所述制备的一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料，其特征在于：所述复合材料由膨胀石墨在高粘结力的环氧树脂中通过三辊研磨机剥离制备得到微纳米石墨薄片强化的环氧树脂基体以及功能化的氧化物纳米粒子改性的碳纤维为增强体复合组成。
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