CN114573949B - 一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料及其制备方法，一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料，包括环氧树脂基体材料、2层以上间隔设于环氧树脂基体材料中的碳纤维布层、和分散于该环氧树脂基体材料中的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌；所述的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌中的钼酸锑锌垂直于所述的碳纤维布层；本发明的复合材料中的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌在磁场作用下与所述的碳纤维布层垂直，不仅能增强基体树脂，而且使复合材料中纤维层与层之间形成微米级力学性能优异的立柱(类似于宏观的芳纶或者铝的蜂窝芯材)，从而使复合材料具有优异的抗弯性能。

Description

一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚合物基复合材料的制备领域，具体地说是涉及一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料及其制备方法。
背景技术
碳纤维/环氧复合材料具有比强度和比刚度高、可设计性强、抗疲劳断裂性能好、耐腐蚀，结构尺寸稳定性好以及便于大面积整体成型的独特优点，因而被广泛应用于航空航天、体育器材、汽车等国民经济各个领域。但是要提高碳纤维复合材料的弯曲性能较为困难，一方面由于其取决于基体与碳纤维的界面结合，一方面取决于基体和增强纤维的力学性能。当碳纤维规格确定后，一般通过采用纳米增强填料来改性基体树脂，从而提高复合材料的弯曲性能。
发明内容
本发明涉及一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料及其制备方法，本发明的复合材料中的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌在磁场作用下与所述的碳纤维布层垂直，不仅能增强基体树脂，而且使复合材料中纤维层与层之间形成微米级力学性能优异的立柱，从而使复合材料具有优异的抗弯性能。
一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料，包括环氧树脂基体材料、2层以上间隔设于环氧树脂基体材料中的碳纤维布层、和分散于该环氧树脂基体材料中的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌；所述的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌中的钼酸锑锌垂直于所述的碳纤维布层；
所述表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌相对于基体材料的质量百分含量为0.01-10％；
所述的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌由以下方法制备而成：
(1)将摩尔比为1:1.25的六水合氯化铁和七水合硫酸亚铁，加入去离子水中，超声25-35分钟，得到氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液，混合后氯化铁的浓度为1-6mg/ml；
(2)将钼酸锑锌加入去离子水中并超声25-35分钟，配制成浓度为2mg/ml的钼酸锑锌水溶液；
(3)将步骤(2)制得的钼酸锑锌水溶液加入反应容器中，并开启搅拌，然后将步骤(1)制得的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液加入恒压滴液漏斗中，然后在室温下将恒压滴液漏斗的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液滴入到反应容器中的钼酸锑锌水溶液中；钼酸锑锌与硫酸亚铁的质量比为100:12；
(4)步骤(3)滴完后加热至60℃-80℃，并快速滴入氨水使pH值调至9-10之间，然后在60℃-80℃下恒温匀速搅拌反应2-4h；
(5)将步骤(4)反应后的溶液转移至烧杯中，待反应产物自然沉降，去除上清液，加蒸馏水反复洗涤沉淀产物直至上清液为中性，然后将得到的中性溶液进行离心，并对离心产物干燥得到磁性颗粒修饰的钼酸锑锌。
进一步地，步骤(3)氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液滴入到反应容器中的钼酸锑锌水溶液中的速率为20-40ml/min。
一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料的制备方法，包括以下依序进行的步骤：
1)将表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌分散在乙醇中，然后用超声设备超声处理0.5-5小时，得到表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液，所述的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液中表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌的浓度为0.01-20g/L；
2)然后在步骤1)制得的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液中加入环氧树脂得到混合液，接着用搅拌器搅拌混合液5-30分钟，然后用超声设备对所述混合液进行超声处理0.5-5小时，混合液中环氧树脂的浓度为200g/L；
3)然后将步骤2)经超声处理的混合液放入温度为50-80℃的烘箱中烘10-48小时，接着再用真空泵抽出所述混合液中的乙醇溶剂，直至混合液无气泡为止；
4)然后向步骤3)的混合液中根据环氧树脂的量加入化学当量的固化剂，在室温下搅拌10-20分钟，得到混合物，然后边搅拌边用真空泵抽取混合物中的气泡，至混合物中无气泡止；
5)接着将各层碳纤维布层置于复合容器中，把步骤4)所得的混合物通过真空辅助树脂传递工艺通入复合容器中与各层碳纤维布层复合，复合的同时，在复合容器位于碳纤维布两侧表面外侧的两侧面上施加磁场，使得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌中的钼酸锑锌与所述的碳纤维布层垂直，最后固化得到所述的抗弯曲碳纤维环氧复合材料。
进一步地，超声处理时的功率为300-1000W。
进一步地，步骤5)中通过永磁铁或者电磁铁施加磁场。
较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的复合材料中的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌在磁场作用下与所述的碳纤维布层垂直，不仅能增强基体树脂，而且使复合材料中纤维层与层之间形成微米级力学性能优异的立柱(类似于宏观的芳纶或者铝的蜂窝芯材)，从而使复合材料具有优异的抗弯性能。
附图说明
图1是本发明复合材料的结构示意图。
图2是本发明复合材料中真空辅助树脂传递模塑的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步阐述：
实施例1
1)将表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌分散在乙醇中，配制浓度为0.01g/L的溶液，然后，再用功率为300W的超声设备对所述溶液进行超声处理0.5小时，得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液；
2)在步骤1)所得的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液中加入环氧树脂使其浓度为200g/L，得到混合液，并且用搅拌器搅拌混合液5分钟，然后再用功率为300W的超声设备对所述混合液进行超声处理0.5小时；
3)将步骤2)经超声处理的混合液放入温度为80℃的烘箱中，烘10小时，再用真空泵抽出所述混合液中的乙醇溶剂，至混合液无气泡止；
4)向步骤3)的混合液中加入化学当量的固化剂(每100克环氧树脂加入28克593固化剂)，在室温下磁力搅拌10分钟，得到混合物，然后边磁力搅拌边用真空泵抽取混合物中的气泡，至混合物中无气泡止；
5)接着将各层碳纤维布层置于复合容器中，把步骤4)所得的混合物通过真空辅助树脂传递工艺通入复合容器中与各层碳纤维布层复合，复合的同时，在复合容器位于碳纤维布两侧表面外侧的两侧面上施加磁场，使得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌中的钼酸锑锌与所述的碳纤维布层垂直，最后固化得到所述的抗弯曲碳纤维环氧复合材料。
所得复合材料的弯曲强度为841MPa，弯曲模量为36.3GPa。
本实施例的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌由以下方法制备而成：
(1)将摩尔比为1:1.25的六水合氯化铁和七水合硫酸亚铁，加入去离子水中，超声25分钟，得到氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液，其中氯化铁的浓度为1mg/ml；
(2)将钼酸锑锌加入去离子水中并超声25分钟，配制成浓度为2mg/ml的钼酸锑锌水溶液；
(3)将步骤(2)制得的钼酸锑锌水溶液加入反应容器中，并开启搅拌，然后将步骤(1)制得的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液加入恒压滴液漏斗中，然后在室温下将恒压滴液漏斗的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液滴入到反应容器中的钼酸锑锌水溶液中；钼酸锑锌与氯化铁和硫酸亚铁的质量比为100:10:12；
(4)步骤(3)滴完后加热至60℃，并快速滴入氨水使pH值调至9，然后在60℃下恒温匀速搅拌反应4h；
(5)将步骤(4)反应后的溶液转移至烧杯中，待反应产物自然沉降，去除上清液，加蒸馏水反复洗涤沉淀产物直至上清液为中性，然后将得到的中性溶液进行离心，并对离心产物干燥得到磁性颗粒修饰的钼酸锑锌。
实施例2
1)将表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌分散在乙醇中，配制浓度为20g/L的溶液，然后，再用功率为1000W的超声设备对所述溶液进行超声处理5小时，得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液；
2)在步骤1)所得的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液中加入环氧树脂使其浓度为200g/L，得到混合液，并且用搅拌器搅拌混合液30分钟，然后再用功率为1000W的超声设备对所述混合液进行超声处理5小时；
3)将步骤2)经超声处理的混合液放入温度为80℃的烘箱中，烘10小时，再用真空泵抽出所述混合液中的乙醇溶剂，至混合液无气泡止；
4)向步骤3)的混合液中加入化学当量的固化剂(每100克环氧树脂加入28克593固化剂)，在室温下磁力搅拌20分钟，得到混合物，然后边磁力搅拌边用真空泵抽取混合物中的气泡，至混合物中无气泡止；
5)接着将各层碳纤维布层置于复合容器中，把步骤4)所得的混合物通过真空辅助树脂传递工艺通入复合容器中与各层碳纤维布层复合，复合的同时，在复合容器位于碳纤维布两侧表面外侧的两侧面上施加磁场，使得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌中的钼酸锑锌与所述的碳纤维布层垂直，最后固化得到所述的抗弯曲碳纤维环氧复合材料。
所得复合材料的弯曲强度为995MPa，弯曲模量为48.6GPa。
本实施例的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌由以下方法制备而成：
(1)将摩尔比为1:1.25的六水合氯化铁和七水合硫酸亚铁，加入去离子水中，超声35分钟，得到氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液，其中氯化铁的浓度为6mg/ml；
(2)将钼酸锑锌加入去离子水中并超声35分钟，配制成浓度为2mg/ml的钼酸锑锌水溶液；
(3)将步骤(2)制得的钼酸锑锌水溶液加入反应容器中，并开启搅拌，然后将步骤(1)制得的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液加入恒压滴液漏斗中，然后在室温下将恒压滴液漏斗的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液滴入到反应容器中的钼酸锑锌水溶液中；钼酸锑锌与氯化铁和硫酸亚铁的质量比为100:10:12；
(4)步骤(3)滴完后加热至80℃，并快速滴入氨水使pH值调至10，然后在80℃下恒温匀速搅拌反应2h；
(5)将步骤(4)反应后的溶液转移至烧杯中，待反应产物自然沉降，去除上清液，加蒸馏水反复洗涤沉淀产物直至上清液为中性，然后将得到的中性溶液进行离心，并对离心产物干燥得到磁性颗粒修饰的钼酸锑锌。
实施例3
1)将表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌分散在乙醇中，配制浓度为1g/L的溶液，然后，再用功率为500W的超声设备对所述溶液进行超声处理1小时，得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液；
2)在步骤1)所得的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液中加入环氧树脂使其浓度为200g/L，得到混合液，并且用搅拌器搅拌混合液10分钟，然后再用功率为500W的超声设备对所述混合液进行超声处理1小时；
3)将步骤2)经超声处理的混合液放入温度为50℃的烘箱中，烘48小时，再用真空泵抽出所述混合液中的乙醇溶剂，至混合液无气泡止；
4)向步骤3)的混合液中加入化学当量的固化剂(每100克环氧树脂加入28克593固化剂)，在室温下磁力搅拌10分钟，得到混合物，然后边磁力搅拌边用真空泵抽取混合物中的气泡，至混合物中无气泡止；
5)接着将各层碳纤维布层置于复合容器中，把步骤4)所得的混合物通过真空辅助树脂传递工艺通入复合容器中与各层碳纤维布层复合，复合的同时，在复合容器位于碳纤维布两侧表面外侧的两侧面上施加磁场，使得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌中的钼酸锑锌与所述的碳纤维布层垂直，最后固化得到所述的抗弯曲碳纤维环氧复合材料。
本实施例的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌由以下方法制备而成：
(1)将摩尔比为1:1.25的六水合氯化铁和七水合硫酸亚铁，加入去离子水中，超声30分钟，得到氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液，其中氯化铁的浓度为5mg/ml；
(2)将钼酸锑锌加入去离子水中并超声30分钟，配制成浓度为2mg/ml的钼酸锑锌水溶液；
(3)将步骤(2)制得的钼酸锑锌水溶液加入反应容器中，并开启搅拌，然后将步骤(1)制得的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液加入恒压滴液漏斗中，然后在室温下将恒压滴液漏斗的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液滴入到反应容器中的钼酸锑锌水溶液中；钼酸锑锌与氯化铁和硫酸亚铁的质量比为100:10:12；
(4)步骤(3)滴完后加热至70℃，并快速滴入氨水使pH值调至9，然后在70℃下恒温匀速搅拌反应3h；
(5)将步骤(4)反应后的溶液转移至烧杯中，待反应产物自然沉降，去除上清液，加蒸馏水反复洗涤沉淀产物直至上清液为中性，然后将得到的中性溶液进行离心，并对离心产物干燥得到磁性颗粒修饰的钼酸锑锌。
实施例4
1)将表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌分散在乙醇中，配制浓度为10g/L的溶液，然后，再用功率为800W的超声设备对所述溶液进行超声处理3小时，得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液；
2)在步骤1)所得的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液中加入环氧树脂使其浓度为200g/L，得到混合液，并且用搅拌器搅拌混合液20分钟，然后再用功率为800W的超声设备对所述混合液进行超声处理4小时；
3)将步骤2)经超声处理的混合液放入温度为70℃的烘箱中，烘36小时，再用真空泵抽出所述混合液中的乙醇溶剂，至混合液无气泡止；
4)向步骤3)的混合液中加入化学当量的固化剂(每100克环氧树脂加入28克593固化剂)，在室温下磁力搅拌20分钟，得到混合物，然后边磁力搅拌边用真空泵抽取混合物中的气泡，至混合物中无气泡止；
5)接着将各层碳纤维布层置于复合容器中，把步骤4)所得的混合物通过真空辅助树脂传递工艺通入复合容器中与各层碳纤维布层复合，复合的同时，在复合容器位于碳纤维布两侧表面外侧的两侧面上施加磁场，使得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌中的钼酸锑锌与所述的碳纤维布层垂直，最后固化得到所述的抗弯曲碳纤维环氧复合材料。
本实施例的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌由以下方法制备而成：
(1)将摩尔比为1:1.25的六水合氯化铁和七水合硫酸亚铁，加入去离子水中，超声30分钟，得到氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液，其中氯化铁的浓度为5mg/ml；
(2)将钼酸锑锌加入去离子水中并超声30分钟，配制成浓度为2mg/ml的钼酸锑锌水溶液；
(3)将步骤(2)制得的钼酸锑锌水溶液加入反应容器中，并开启搅拌，然后将步骤(1)制得的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液加入恒压滴液漏斗中，然后在室温下将恒压滴液漏斗的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液滴入到反应容器中的钼酸锑锌水溶液中；钼酸锑锌与氯化铁和硫酸亚铁的质量比为100:10:12；
(4)步骤(3)滴完后加热至70℃，并快速滴入氨水使pH值调至9，然后在70℃下恒温匀速搅拌反应3h；
(5)将步骤(4)反应后的溶液转移至烧杯中，待反应产物自然沉降，去除上清液，加蒸馏水反复洗涤沉淀产物直至上清液为中性，然后将得到的中性溶液进行离心，并对离心产物干燥得到磁性颗粒修饰的钼酸锑锌。
实施例5
1)将表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌分散在乙醇中，配制浓度为5g/L的溶液，然后，再用功率为500W的超声设备对所述溶液进行超声处理1小时，得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液；
2)在步骤1)所得的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液中加入环氧树脂使其浓度为200g/L，得到混合液，并且用搅拌器搅拌混合液15分钟，然后再用功率为500W的超声设备对所述混合液进行超声处理1小时；
3)将步骤2)经超声处理的混合液放入温度为80℃的烘箱中，烘36小时，再用真空泵抽出所述混合液中的乙醇溶剂，至混合液无气泡止；
4)向步骤3)的混合液中加入化学当量的固化剂(每100克环氧树脂加入28克593固化剂)，在室温下磁力搅拌15分钟，得到混合物，然后边磁力搅拌边用真空泵抽取混合物中的气泡，至混合物中无气泡止；
5)接着将各层碳纤维布层置于复合容器中，把步骤4)所得的混合物通过真空辅助树脂传递工艺通入复合容器中与各层碳纤维布层复合，复合的同时，在复合容器位于碳纤维布两侧表面外侧的两侧面上施加磁场，使得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌中的钼酸锑锌与所述的碳纤维布层垂直，最后固化得到所述的抗弯曲碳纤维环氧复合材料。
本实施例的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌由以下方法制备而成：
(1)将摩尔比为1:1.25的六水合氯化铁和七水合硫酸亚铁，加入去离子水中，超声30分钟，得到氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液，其中氯化铁的浓度为5mg/ml；
(2)将钼酸锑锌加入去离子水中并超声30分钟，配制成浓度为2mg/ml的钼酸锑锌水溶液；
(3)将步骤(2)制得的钼酸锑锌水溶液加入反应容器中，并开启搅拌，然后将步骤(1)制得的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液加入恒压滴液漏斗中，然后在室温下将恒压滴液漏斗的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液滴入到反应容器中的钼酸锑锌水溶液中；钼酸锑锌与氯化铁和硫酸亚铁的质量比为100:10:12；
(4)步骤(3)滴完后加热至70℃，并快速滴入氨水使pH值调至9，然后在70℃下恒温匀速搅拌反应3h；
(5)将步骤(4)反应后的溶液转移至烧杯中，待反应产物自然沉降，去除上清液，加蒸馏水反复洗涤沉淀产物直至上清液为中性，然后将得到的中性溶液进行离心，并对离心产物干燥得到磁性颗粒修饰的钼酸锑锌。
实施例6
1)将表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌分散在乙醇中，配制浓度为2g/L的溶液，然后，再用功率为600W的超声设备对所述溶液进行超声处理2小时，得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液；
2)在步骤1)所得的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液中加入环氧树脂使其浓度为200g/L，得到混合液，并且用搅拌器搅拌混合液10分钟，然后再用功率为400W的超声设备对所述混合液进行超声处理2小时；
3)将步骤2)经超声处理的混合液放入温度为80℃的烘箱中，烘48小时，再用真空泵抽出所述混合液中的乙醇溶剂，至混合液无气泡止；
4)向步骤3)的混合液中加入化学当量的固化剂(每100克环氧树脂加入28克593固化剂)，在室温下磁力搅拌20分钟，得到混合物，然后边磁力搅拌边用真空泵抽取混合物中的气泡，至混合物中无气泡止；
5)接着将各层碳纤维布层置于复合容器中，把步骤4)所得的混合物通过真空辅助树脂传递工艺通入复合容器中与各层碳纤维布层复合，复合的同时，在复合容器位于碳纤维布两侧表面外侧的两侧面上施加磁场，使得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌中的钼酸锑锌与所述的碳纤维布层垂直，最后固化得到所述的抗弯曲碳纤维环氧复合材料。
本实施例的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌由以下方法制备而成：
(1)将摩尔比为1:1.25的六水合氯化铁和七水合硫酸亚铁，加入去离子水中，超声30分钟，得到氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液，其中氯化铁的浓度为5mg/ml；
(2)将钼酸锑锌加入去离子水中并超声30分钟，配制成浓度为2mg/ml的钼酸锑锌水溶液；
(3)将步骤(2)制得的钼酸锑锌水溶液加入反应容器中，并开启搅拌，然后将步骤(1)制得的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液加入恒压滴液漏斗中，然后在室温下将恒压滴液漏斗的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液滴入到反应容器中的钼酸锑锌水溶液中；钼酸锑锌与氯化铁和硫酸亚铁的质量比为100:10:12；
(4)步骤(3)滴完后加热至70℃，并快速滴入氨水使pH值调至9，然后在70℃下恒温匀速搅拌反应3h；
(5)将步骤(4)反应后的溶液转移至烧杯中，待反应产物自然沉降，去除上清液，加蒸馏水反复洗涤沉淀产物直至上清液为中性，然后将得到的中性溶液进行离心，并对离心产物干燥得到磁性颗粒修饰的钼酸锑锌。
对比例1(与实施例4对比，未增加磁场)
1)将表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌分散在乙醇中，配制浓度为10g/L的溶液，然后，再用功率为800W的超声设备对所述溶液进行超声处理3小时，得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液；
2)在步骤1)所得的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液中加入环氧树脂使其浓度为200g/L，得到混合液，并且用搅拌器搅拌混合液20分钟，然后再用功率为800W的超声设备对所述混合液进行超声处理4小时；
3)将步骤2)经超声处理的混合液放入温度为70℃的烘箱中，烘36小时，再用真空泵抽出所述混合液中的乙醇溶剂，至混合液无气泡止；
4)向步骤3)的混合液中加入化学当量的固化剂，在室温下磁力搅拌20分钟，得到混合物，然后边磁力搅拌边用真空泵抽取混合物中的气泡，至混合物中无气泡止；
5)通过真空辅助树脂传递模塑的方法把步骤4)所得的混合物，与碳纤维复合到一起，最后固化得到复合材料制品。
所得复合材料的弯曲强度为856MPa，弯曲模量为37.1GPa。
对比例2(空白例)
1)环氧树脂中加入化学当量的固化剂，在室温下磁力搅拌20分钟，得到混合物，然后边磁力搅拌边用真空泵抽取混合物中的气泡，至混合物中无气泡止；
2)通过真空辅助树脂传递模塑的方法把步骤1)所得的混合物，与碳纤维复合到一起，最后固化得到复合材料制品。
所得复合材料的弯曲强度为812MPa，弯曲模量为35.6GPa。
上述实施例的环氧树脂的厂家型号：E-51环氧树脂：海宁市海龙化学有限责任公司。
上述实施例的固化剂的厂家型号：593固化剂：苏州七彩石复合材料有限公司。
本发明不仅仅限于上述实施例，凡是依据本发明原理所作出的改进和替换均在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料，其特征在于：
包括环氧树脂基体材料、2层以上间隔设于环氧树脂基体材料中的碳纤维布层、和分散于该环氧树脂基体材料中的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌；所述的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌中的钼酸锑锌垂直于所述的碳纤维布层；
所述表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌相对于环氧树脂基体材料的质量百分含量为0.01-10％；
所述的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌由以下方法制备而成：
(1)将摩尔比为1:1.25的六水合氯化铁和七水合硫酸亚铁，加入去离子水中，超声25-35分钟，得到氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液，混合后氯化铁的浓度为1-6mg/ml；
(2)将钼酸锑锌加入去离子水中并超声25-35分钟，配制成浓度为2mg/ml的钼酸锑锌水溶液；
(3)将步骤(2)制得的钼酸锑锌水溶液加入反应容器中，并开启搅拌，然后将步骤(1)制得的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液加入恒压滴液漏斗中，然后在室温下将恒压滴液漏斗的氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液滴入到反应容器中的钼酸锑锌水溶液中；钼酸锑锌与硫酸亚铁的质量比为100:12；
(4)步骤(3)滴完后加热至60℃-80℃，并快速滴入氨水使pH值调至9-10之间，然后在60℃-80℃下恒温匀速搅拌反应2-4h；
(5)将步骤(4)反应后的溶液转移至烧杯中，待反应产物自然沉降，去除上清液，加蒸馏水反复洗涤沉淀产物直至上清液为中性，然后将得到的中性溶液进行离心，并对离心产物干燥得到磁性颗粒修饰的钼酸锑锌。
2.根据权利要求1所述的一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料，其特征在于：步骤(3)氯化铁和硫酸亚铁混合水溶液滴入到反应容器中的钼酸锑锌水溶液中的速率为20-40ml/min。
3.根据权利要求1或2所述的一种抗弯曲碳纤维环氧复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下依序进行的步骤：
1)将表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌分散在乙醇中，然后用超声设备超声处理0.5-5小时，得到表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液，所述的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液中表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌的浓度为0.01-20g/L；
2)然后在步骤1)制得的表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌乙醇溶液中加入环氧树脂得到混合液，接着用搅拌器搅拌混合液5-30分钟，然后用超声设备对所述混合液进行超声处理0.5-5小时，混合液中环氧树脂的浓度为200g/L；
3)然后将步骤2)经超声处理的混合液放入温度为50-80℃的烘箱中烘10-48小时，接着再用真空泵抽出所述混合液中的乙醇溶剂，直至混合液无气泡为止；
4)然后向步骤3)的混合液中根据环氧树脂的量加入化学当量的固化剂，在室温下搅拌10-20分钟，得到混合物，然后边搅拌边用真空泵抽取混合物中的气泡，至混合物中无气泡止；
5)接着将各层碳纤维布层置于复合容器中，把步骤4)所得的混合物通过真空辅助树脂传递工艺通入复合容器中与各层碳纤维布层复合，复合的同时，在复合容器位于碳纤维布两侧表面外侧的两侧面上施加磁场，使得表面修饰有磁性纳米颗粒的钼酸锑锌中的钼酸锑锌与所述的碳纤维布层垂直，最后固化得到所述的抗弯曲碳纤维环氧复合材料。
4.根据权利要求3所述的抗弯曲碳纤维环氧复合材料的制备方法，其特征在于：超声处理时的功率为300-1000W。
5.根据权利要求3所述的抗弯曲碳纤维环氧复合材料的制备方法，其特征在于：步骤5)中通过永磁铁或者电磁铁施加磁场。
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