发明内容

本发明是为了解决军用飞机作战时外场条件下碳纤维/树脂基层合复合材料热补仪工艺下的层间断裂韧性提升问题，提供一种适宜于快速修理复合材料补片的利用较低成本、超高力学性能的多壁碳纳米管对预浸料表面进行定量可控喷附之后正常热压固化的制备方法。

一种多壁碳纳米管增韧复合材料层间断裂韧性的新方法的制备工艺，其特征是，具体包括以下步骤：A：选用较低成本且较易获得的多壁碳纳米管作为复合材料层合结构层间增韧的材料，多壁碳纳米管的内径3-5nm，外径8-15nm长度范围3-12μm，其纯度为95wt％以上；B：采用“超声波弥散法”对多壁碳纳米管在丙酮溶液中进行充分震动弥散，震动时间为15分钟，温度为23℃；C：利用“预浸料表面喷附法”将B步骤中多壁碳纳米管喷附于复合材料预浸料表面，表面喷附使用带气源的气枪，气压为0.2-0.3MPa，将弥散有多壁碳纳米管的丙酮溶液均匀喷附于指定面积的预浸料表面，直到所有所需溶液喷完为止；D：将C中制作好的预浸料进行铺贴与热补仪固化，固化应使用120℃温度及0.1MPa压强进行热补仪固化。

本发明利用具有超高力学性能的多壁碳纳米管进行层间增韧，并通过简单的喷附工艺直接对半成品的预浸料进行表面处理，其他工艺环节均正常，因此大大简化了工艺，而且喷附密度精准可控。且利用热补仪进行加工，区别与热压罐工艺。

本发明所制备的增韧后的复合材料层合结构被机械加工成双悬臂梁DCB试样，用于测试其Ⅰ型断裂韧性的变化，与不加任何纳米材料的原有复合材料结构进行对比，其效果通过附图及以下实例对比详细说明。