[发明专利]一种Z-pin型中空纤维自修复复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种Z-pin型中空纤维自修复复合材料，其特征在于：包括层合板，层合板内沿厚度方向嵌有若干中空纤维玻璃管；且所述中空纤维玻璃管内存贮有环氧树脂与溶剂的混合物。

2.根据权利要求1所述的Z-pin型中空纤维自修复复合材料，其特征在于：所述中空纤维玻璃管垂直于层合板的表面；所述中空纤维玻璃管内装有环氧树脂与丙酮的混合物；且所述环氧树脂与丙酮的体积比为4:1～6:1。

3.根据权利要求2所述的Z-pin型中空纤维自修复复合材料，其特征在于：所述环氧树脂与丙酮的体积比为5:1。

4.根据权利要求1所述的Z-pin型中空纤维自修复复合材料，其特征在于：所述层合板为碳纤维预浸料制备；碳纤维的密度为1.75～1.78g/cm³；层合板的铺层数为28～36层；每层厚度为0.1～0.135mm；层合板铺层顺序为[0°/90°]_7S；所述中空纤维管的外径和内径分别为Ф0.8～1mm和Ф0.5～0.7mm。

5.根据权利要求4所述的Z-pin型中空纤维自修复复合材料，其特征在于：碳纤维的密度为1.77g/cm³；层合板的铺层数为32层；每层厚度为0.125mm；层合板铺层顺序为[0°/90°]_7S；所述中空纤维管的外径和内径分别为Ф0.9mm和Ф0.63mm。

6.一种制备如权利要求1～5任一项所述的Z-pin型中空纤维自修复复合材料的方法，其特征在于：包括如下步骤，

1)通过毛细作用将混有丙酮的环氧树脂存贮在中空玻璃管中；

2)用密封胶对中空纤维玻璃管的两端进行封口；

3)将中空纤维玻璃管铺设到层合板上；

4)铺设好的层合板在70～90℃保温0.5～1.5h，再加热到90～110℃保温2～4h，且在加热过程中，抽真空，保温结束后冷却至室温固化。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在步骤4)的加热过程中，需要进行抽真空的操作，压力保持在0.3～0.7MPa；优选的，0.5MPa；用真空热压成型罐进行加热以及抽真空操作。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，加热80℃保温1h，再加热到100℃保温3h，后冷却至室温固化。

9.权利要求1～5任一项所述的Z-pin型中空纤维自修复复合材料在航空航天或者汽车领域的应用。

10.权利要求6～8任一项所述的制备方法得到的Z-pin型中空纤维自修复复合材料在航空航天或者汽车领域的应用。