[发明专利]碳纤维增强复合材料的加工系统及其采用液体成型工艺的可控碳纤维自加热方法

权利要求书

1.一种采用液体成型工艺的可控碳纤维自加热方法，其特征在于包括有下列步骤：

步骤一：导电性纤维织物剪裁准备；

导电性纤维织物可以是具有导电能力的碳基连续纤维织物；

步骤二：真空袋压法用模具准备；

模具清理，将模具内表面清理平整，然后用分析纯级丙酮清洗，待丙酮挥发后，得到表面平整洁净的模具；

步骤三：真空灌注用树脂原料配制；

在100重量份的树脂主剂中加入0～20重量份的固化剂、0～20重量份的稀释剂、0～3重量份的促进剂、0～4重量份的引发剂和0～10重量份的催化剂；然后在温度为20～200℃条件下搅拌混合均匀，然后在真空压力为0.05～0.09MPa下、抽真空处理10～60min后，得到真空灌注用树脂原料；

树脂主剂是热固性树脂或者是热塑性树脂；

热固性树脂可以是环氧树脂、不饱和聚酯树脂、氰酸酯树脂等；热塑性树脂可以是聚氨酯、尼龙、环状聚酯；

步骤四：纤维织物及正负箔电极铺层；

在经步骤二处理后的模具上按照纤维织物铺层方式进行铺放纤维织物，并按照正负箔电极铺放方式设置箔电极；

步骤五：边抽真空边灌注树脂；

开启真空泵，抽真空1～2min，然后放气，重复抽真空放气5～20次；

开启树脂原料灌注阀门，控制阀门流速；

在抽真空0.05～0.09MPa的条件下灌注树脂；

步骤六：加载低电压大电流进行自加热纤维增强复合材料产品的制备；

开启程序控制温度调控器，低电压调控器后，从所述低电压调控器输出的不超过50V的电压且不超过300A的电流加载在正负箔电极上，通过连续纤维织物进行导电，达到纤维自加热固化树脂。

2.根据权利要求1所述的采用液体成型工艺的可控碳纤维自加热方法，其特征在于：导电性纤维织物可以是碳纤维织物、石墨纤维织物、碳纳米管纤维织物、以及混合纤维织物；

混合纤维织物可以是碳纤维占1～99%重量份的碳纤维与石墨纤维混合的纤维织物；

混合纤维织物可以是碳纤维占1～99%重量份的碳纤维与碳纳米管纤维混合的纤维织物；

混合纤维织物可以是碳纤维占1～99%重量份的碳纤维与玻璃纤维混合的纤维织物。

3.根据权利要求1所述的采用液体成型工艺的可控碳纤维自加热方法，其特征在于：加载在正负箔电极上的电压和电流能够使连续纤维产生的温度为45℃～200℃。

4.根据权利要求1所述的采用液体成型工艺进行碳纤维增强复合材料的加工系统，其特征在于：该系统包括有真空袋封装模具（1）、真空泵（8）、灌装树脂的容器（6）、程序控制温度调控器（5）、低压调控器（4）、温度传感器（3）、正负箔电极组（2）、抽真空导管（71）和树脂导管（73）；

抽真空导管（71）通过第一连接管（81）与真空泵（8）连接，且第一连接管（81）上设置有第二阀门（82）；

树脂导管（73）通过第二连接管（61）与灌装树脂的容器（6）连接，且第二连接管（61）上设置有第一阀门（62）；

温度传感器（3）与程序控制温度调控器（5）连接，正负箔电极组（2）与低压调控器（4）连接，程序控制温度调控器（5）与低压调控器（4）连接；

连续纤维织物铺放在真空袋封装模具（1）中。