[发明专利]碳纤维混杂树脂基复合材料泡沫夹层结构及其制备工艺

权利要求书

1.一种碳纤维混杂树脂基复合材料泡沫夹层结构，其特征是：由碳纤维混杂增强体、泡沫和基体树脂材料组成，其中碳纤维混杂增强体中包括体积百分比为60％-90％的碳纤维和体积百分比为10％-40％的玻璃纤维或有机纤维。

2.根据权利要求1所述的复合材料泡沫夹层结构，其特征是：所述的有机纤维选自超高分子聚乙烯纤维、芳纶纤维或聚对苯撑苯并双噁唑纤维中的一种或两种、三种的任意组合。

3.根据权利要求1所述的复合材料泡沫夹层结构，其特征是：所述的混杂是层间混杂形式、层内混杂形式或两种形式的混合形式。

4.根据权利要求1所述的复合材料泡沫夹层结构，其特征是：所述的树脂基体是不饱和聚酯类树脂体系、环氧树脂树脂体系、聚氨酯树脂体系或热塑性树脂中的一种。

5.根据权利要求1所述的复合材料泡沫夹层结构，其特征是：所述的泡沫夹芯材料是PVC泡沫、PMI泡沫或PU硬质泡沫的一种或多种。

6.一种汽车车身覆盖件，包括车顶盖、引擎盖、后舱门、车门、侧围等具有曲面特征的部件，其特征在于：采用根据权利要求1-5任一所述的复合材料泡沫夹层结构材料制备而成。

7.一种根据权利要求1-5任一所述的结构材料的制备工艺，包括以下步骤：

1)模具预处理

清理模具，修补平整，然后在模具表面喷涂封孔剂和脱模剂；

2)裁剪和铺放纤维增强体和夹芯

按照模具表面尺寸剪裁纤维增强体，将纤维增强体在烘箱中烘干；按设计的铺层方式，将纤维增强体和夹芯铺放在模具上，得到预成型体；

3)裁剪和铺覆脱模布

将裁剪好的脱模布铺放在步骤2中得到的预成型体表面，并使之完全覆盖该预成型体；

4)铺设辅助材料体系

在上述脱模布上表面铺设导流毡、导流管和导气管等真空导入模塑工艺辅助材料，并设置好模腔中的注胶口和真空抽气口；

5)真空袋膜密封

采用双层真空袋膜密封上述的预成型体及辅助材料体系，首先用第一层真空袋在模具上密封整个预成型体和辅助材料体系，密闭注胶口并将抽气口与真空泵连接，然后抽真空并检查密封模腔的气密性，第一层真空袋膜封装气密性达到要求后，用第二层的真空袋膜密封整个第一层袋膜系统，并抽真空继续检查气密性，直到气密性达到要求；

6)树脂体系充模浸渍预成型体

开启注胶口将搅拌均匀并且经过脱泡处理的树脂体系利用真空负压注入成型模腔中浸渍上述预成型体，等树脂体系完全浸渍预成型体后关闭注胶口，并持续抽真空保持成型模腔内的真空度；

7)固化成型及后处理

固化过程中必须保持成型模腔内的真空度直到固化完全，固化完成后进行脱模、修整和清理等后处理。

8.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于：铺层方式包括两种，第一种铺层方式是从上到下依次铺放碳纤维布、芳纶纤维布、碳纤维布、PMI夹芯、碳纤维布、芳纶纤维布、碳纤维布；第一种铺层方式是依次铺放六个混编好的碳/芳纶纤维布，在第三层纤维布上铺放PVC泡沫夹芯。