[发明专利]在致密化之前将碳纤维丝拆散并且均匀分布于整个碳复合材料坯体的方法

权利要求书

1.一种制备碳纤维增强碳复合材料制品前体的方法，该方法包括下述步骤：

(a)提供多种共混组分，其包含碳纤维束和基体材料，每个束包含通过上浆材料集束的碳纤维；

(b)提供适合溶解上浆材料的分散流体；

(c)通过合并分散流体与共混组分形成浆料；

(d)除去至少部分分散流体以形成前体混合物；和

(e)模制前体混合物以形成碳纤维增强碳复合材料制品前体，其中所述碳纤维在整个制品中通常无规取向且均匀分散。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述上浆材料包括水溶性上浆材料，而且其中所述分散流体包括水。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述水溶性上浆材料包括水溶性聚酰胺。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述上浆材料包括在所选择的极性溶剂中可溶的上浆材料，而且其中所述分散流体包括所选择的极性溶剂。

5.如权利要求4所述的方法，其中所选择的极性溶剂包括醇。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述醇包括乙醇。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述的每个碳纤维束一般包含约2,000-约50,000根碳纤维。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述的每个碳纤维束一般包含约2,000-约20,000根碳纤维。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述碳纤维束包括选自下述的碳纤维：沥青基碳纤维、中间相沥青基碳纤维、各向同性沥青基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维、人造纤维和它们的组合。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述的每个碳纤维束一般具有约5mm-约40mm的长度。

11.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包括以基于共混组分约0.5％-约50重量％的量提供碳纤维束。

12.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包括提供至少约1分散体积的分散流体。

13.如权利要求12所述的方法，其中步骤(a)提供的碳纤维量限定了纤维体积，而且在步骤(b)提供的分散体积等于至少大约分散比乘以所述的纤维体积。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述分散比为至少约200％。

15.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)包括下述步骤：在第一时间段混合碳纤维束与分散流体以使上浆材料通常溶解而且拆散的碳纤维通常分散于整个分散流体内，从而形成所获得混合物；和

在第二时间段混合所获得的混合物与剩余的共混组分以形成浆料。

16.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)包括下述步骤：混合共混组分，其包含碳纤维束，以形成无水混合物；

在第一时间段混合分散流体与无水混合物以形成碳纤维在其整体内通常无规取向且均匀分散的浆料。

17.一种制备碳复合材料混合物前体的方法，该方法包括步骤：

(a)提供多种共混组分，其包含碳纤维束和基体材料，其中碳纤维束的量为基于共混组分重量的约0.5％-约50重量％，而且所述的每束碳纤维束一般包含约2,000-约50,000根通过水溶性上浆材料集束的碳纤维；

(b)提供至少分散体积的水；

(c)通过合并水与共混组分形成浆料；以及

(d)除去至少部分水以形成碳复合材料混合物前体，其中所述的碳纤维在整个混合物中通常无规取向和均匀分布。

18.如权利要求17所述的方法，其中步骤(c)包括下述步骤：在第一时间段混合碳纤维束与分散流体以使上浆材料通常都溶解而且拆散的碳纤维通常分散于整个分散流体内，从而形成混合物；且

在第二时间段混合所获得的混合物与剩余的共混组分以形成浆料。

19.如权利要求17所述的方法，其中步骤(c)包括下述步骤：混合共混组分，其包含碳纤维束，以形成无水混合物；

在第一时间段混合分散流体与无水混合物以形成碳纤维在其整体内通常无规取向且均匀分散的浆料。