[发明专利]一种碳纤维产品的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纤维产品的制造方法。 

背景技术

碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7-9倍，抗拉弹性模量为230-430Gpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm³)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm³)左右，其比模量也比钢高。材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大，从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景。 

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种碳纤维条的制作方法。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。 

 一种碳纤维产品的制造方法，它包括有以下步骤： 

1)、预处理步骤：将碳纤维材料60-70%、无机纳米粉体5-20%在树脂中预浸，树脂20-25%；

2)、热压成型固化步骤：将预浸过树脂的碳纤维材料在热压成型机上热压固化获得碳纤维条，热压时间为15min，热压温度为130℃，热压压力为7MPa，然后冷却开模；

3)、加工处理：将碳纤维条进行切边、钻孔等加工成所需要的结构；

4)、模内注塑成型步骤：先在碳纤维条上涂覆一层热熔胶，烘烤干燥后，将处理过的碳纤维条置入注塑成型机的注塑模具中进行注塑成型形成产品；

5)、表面处理步骤：将碳纳米管用分散液配制成喷涂液，碳纳米管为功能化碳纳米管，取自羟基化碳纳米管、羧基化碳纳米管或氨基化碳纳米管中的一种，功能化基团的含量为1～5wt.％，分散液为二甲基甲酰胺、丙酮或乙醇中的一种，喷涂液中碳纳米管的含量为15～45g/L；喷涂液施加10～40kV的正极静电，碳纤维产品平展且接地构成喷涂液接受体；通过静电喷射将喷涂液喷涂于碳纤维产品表面，喷射距离控制为5～30cm，以碳纤维产品与碳纳米管的重量比计，碳纤维产品上碳纳米管的喷涂量控制为1000∶(0.4～10)。

本发明的有益效果：碳纤维产品表面规整度好，外观均匀，抗拉强度和弯曲强度性能优良，纤维体积含量高，而且耐腐蚀、耐酸碱、重量轻、柔韧性好等。本发明工艺简单、成本低、效率高,易于实现工业化应用。 

具体实施方式

下面与实施例对本发明作进一步说明。 

 一种碳纤维产品的制造方法，它包括有以下步骤： 

1)、预处理步骤：将碳纤维材料65%、无机纳米粉体15在树脂中预浸，树脂20%；

2)、热压成型固化步骤：将预浸过树脂的碳纤维材料在热压成型机上热压固化获得碳纤维条，热压时间为15min，热压温度为130℃，热压压力为7MPa，然后冷却开模；

3)、加工处理：将碳纤维条进行切边、钻孔等加工成所需要的结构；

4)、模内注塑成型步骤：先在碳纤维条上涂覆一层热熔胶，烘烤干燥后，将处理过的碳纤维条置入注塑成型机的注塑模具中进行注塑成型形成产品；

5)、表面处理步骤：将碳纳米管用分散液配制成喷涂液，碳纳米管为功能化碳纳米管，取自羟基化碳纳米管，功能化基团的含量为3wt.％，分散液为二甲基甲酰胺，喷涂液中碳纳米管的含量为30g/L；喷涂液施加20kV的正极静电，碳纤维产品平展且接地构成喷涂液接受体；通过静电喷射将喷涂液喷涂于碳纤维产品表面，喷射距离控制为15cm，以碳纤维产品与碳纳米管的重量比计，碳纤维产品上碳纳米管的喷涂量控制为1000∶6。

上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。