[发明专利]一种磁场取向磁微针增强复合材料层间性能的方法与装置

权利要求书

1.一种磁场取向磁微针增强复合材料层间性能的方法，其特征在于，包括：

步骤S1、按所需配比制备树脂溶液，将制备得到的树脂溶液附着于待处理的基材表面，得到第一基材；

步骤S2、将第一基材置于磁铁上方，磁微针在磁场中从第一基材上方自由落下，顺磁力线方向取向落至第一基材表面，并保持直立状态，得到第二基材；

步骤S3、将第二基材进行加压处理，使磁微针垂直压入第二基材，得到被植入材料；

步骤S4、将被植入材料依次进行预成型和成型处理，得到层间性能增强的磁微针增强复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中通过喷淋、浸没、流延中的至少一种方式，将树脂溶液附着于待处理的基材表面；基材为纤维丝束、纤维布、预浸料中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中磁铁可选用四氧化三铁磁铁、钕铁硼磁铁、电磁铁中的至少一种，磁场强度0.025T-5T。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中磁微针可选用镀镍纤维或涂覆四氧化三铁层纤维。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中通过辊压使磁微针垂直压入第二基材。

6.一种用于权利要求1-5任一项所述方法的装置，其特征在于，包括：平台支架、平台传动辊支架、传动辊、传动带、传动驱动马达、传动链条、树脂喷淋装置、喷淋支架、加热器、加热器支架、磁微针撒落模块、撒落模块驱动马达、撒落模块支架、上压辊、下压辊、纸辊、辊支架、磁铁支撑板和磁铁模块；平台支架在装置底部为整体装置提供支撑，平台传动辊支架支撑传动辊和传动带，传动驱动马达通过传动链条为传动带、传动辊提供驱动力，喷淋支架为树脂喷淋装置提供支撑，加热器支架为加热器提供支撑；撒落模块支架用于支撑撒落模块驱动马达与磁微针撒落模块，撒落模块驱动马达与磁微针撒落模块连接，纸辊、上压辊、下压辊从上至下依次固定于辊支架上，磁铁模块置于非磁性的磁铁支撑板上，磁铁支撑板固定于撒落模块支架和辊支架上。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，磁微针撒落模块包括网筛卡箍、网筛、网筛支架、网筛马达、滚轮、滚轮护板和网筛传动带；网筛马达通过网筛卡箍固定于网筛简体外侧，网筛通过网筛支架连接于滚轮，滚轮护板用于固定滚轮在特定轨道定向移动；网筛传动带通过滚轮带动网筛沿轨道定向运动。

8.一种用于权利要求1-5任一项所述方法的装置，其特征在于，包括：撒落网筛、撒落网筛卡箍、撒落网筛马达、磁铁、收集带、驱动辊、驱动支架、驱动链条、驱动马达、支撑台、支撑条、磁粉收集器、撒落网筛支架、上加压辊、下加压辊、加压辊支架和控制模块；撒落网筛马达通过撒落网筛卡箍固定于撒落网筛，撒落网筛固定于撒落网筛支架，磁铁通过支撑条固定于支撑台，驱动辊驱动收集带运动，驱动支架支撑驱动辊，驱动马达通过传动链条驱动驱动辊和收集带运动，支撑台为所有元件提供物理支撑与固定，磁粉收集器端口靠近收集带，上加压辊、下加压辊固定于加压辊支架上，控制模块设置于支撑台上。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，用于拉挤成型工艺时，还包括纱架、集纱板、第一导向辊、拉挤树脂槽、拉挤树脂溶液、纤维带、第二导向辊、预成型模块、成型模块、牵拉模块和切割机；所述装置设置于第二导向辊和预成型模块之间，纤维带或纤维束浸渍拉挤树脂后，在所述装置中植入磁微针，并进行后续预成型与成型。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，用于缠绕成型工艺时，还包括纤维辊、第三导向辊、缠绕树脂槽、缠绕树脂溶液、树脂槽导向辊、预浸丝束、张力辊、绕丝嘴和芯模；所述装置设置于张力辊和绕丝嘴之间，纤维束浸渍缠绕树脂后，在所述装置中植入磁微针，通过绕丝嘴调控缠绕角度，逐步缠绕至芯模表面，并进行成型。