[发明专利]面向结构健康监测的非晶纤维基复合材料及其方法和应用

权利要求书

1.一种面向结构健康监测的非晶纤维基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将连续的非晶合金纤维在预浸料的表面铺丝，得到非晶合金纤维阵列预浸料；所述非晶合金纤维阵列预浸料的一面为预浸料层，另一面为一层或多层的非晶合金纤维层；每层非晶合金纤维层上的非晶合金纤维均为等间距平行排布，非晶合金纤维在长度方向上连续无断裂；

S2：将若干预浸料和非晶合金纤维阵列预浸料铺层叠加，得到非晶纤维基复合材料前体；所述非晶纤维基复合材料前体含有至少一层非晶合金纤维阵列预浸料；

S3：将非晶纤维基复合材料前体铺贴在平面模具或曲面模具上密封抽真空后，在110～250℃、0.1～0.6MPa的条件下固化成形，得到非晶纤维基复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预浸料为玻璃纤维或碳纤维。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述非晶合金纤维为钴基或铁基的非晶合金纤维，直径在10～50μm之间，连续长度在300m以上。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述非晶合金纤维通过Ulitovskiy-Taylor玻璃包覆法、熔体抽拉法或内圆纺丝法制备得到。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，不同层所述非晶合金纤维层上的非晶合金纤维之间的夹角α为0°≤α≤90°。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，每层所述非晶合金纤维层上的非晶合金纤维为1～12mm等间距平行排布。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1中制备非晶合金纤维阵列预浸料的具体过程如下：

S11：将预浸料绕缠固定在纤维缠绕机的绕线辊表面；

S12：将非晶合金纤维穿过浸胶槽的丝嘴并固定在绕线辊上的预浸料表面；在浸胶槽中导入纤维表面处理剂，用于处理非晶合金纤维以提高其与预浸料的结合能力；

S13：利用数控设备将非晶合金纤维在预浸料表面铺丝，得到非晶合金纤维阵列预浸料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述纤维表面处理剂为含0.5wt％～10wt％硅烷偶联剂的乙醇稀释溶液或含环氧树脂的乙醇稀释溶液。

9.一种根据权利要求1～8任一所述制备方法制备得到的非晶纤维基复合材料。

10.一种根据权利要求9所述非晶纤维基复合材料在结构健康状况监测上的应用。