[发明专利]一种碳纤维布及由其构成的碳纤维复合材料的贴合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料的热压成型工艺技术领域，特别是涉及一种碳纤维布及由其构成的碳纤维复合材料的贴合方法。

背景技术

碳纤维复合材料制品的热压成型工艺为：将加工模具加热后，把预成型的碳纤维复合材料放入模具模腔中，以压力将模具固定于加热板上，控制树脂的熔融温度及时间，以达融化后硬化、冷却，再予以取出模型成品即可。通常，在热压成型前，都是将一定形状尺寸的多层碳纤维布叠加并平铺在在已经设计好的模型上面，脱模，再进行热压成型。上述工艺存在如下技术问题：1、将多层碳纤维布直接叠加，贴合不紧，有气泡，导致产品性能下降；2、热压成型工艺采用的是分段铺布的方式，中间用树脂进行粘接，经过压力的冲击，容易产生气泡，造成连接处容易失效断裂；3、所用的碳纤维布的织板角度为：0°，±30°，90°，这种结构方式经过冲击测试、抗压测试、疲劳测试和振动测试后，结果显示：该种角度应力分散不均，容易造成断裂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种强度高，布的交织性能好，进而使布四周应力分布均匀，受力均衡的碳纤维布；

本发明的另一目的是提供一种使各层复合材料更加紧密的贴合，不易产生气泡，受力均衡，进而有效提高产品性能的由上述碳纤维布构成的碳纤维复合材料的贴合方法。

为实现本发明的目的所采取的技术方案为：

一种碳纤维布，其特征在于该碳纤维布是由若干个碳纤维束按照0o、±20o、±45o的织构角度交错而成。

所述碳纤维布厚度为0.08～0.12mm。

一种由上述碳纤维布构成的碳纤维复合材料的贴合方法，其特征在于其工艺包括：将碳纤维布采用搭接并折叠重合的方式进行铺层，之后脱模，固化。

所述搭接并折叠重合过程中，各层之间的搭接距离为10mm，折叠后的中间接缝处厚度为10mm。

所述固化采用热压机实现，控制压力10kg/cm²，温度：150℃-200℃，时间：每10 -15cm²的模具需要时间30-35分钟。

本发明的技术优势体现在：

1、本发明所用的碳纤维布是由若干个碳纤维束以0o、±20o、±45o的织构角度交错而成，其中：0o纱可以补强碳纤维丝的刚性；20o 可以增加碳纤维丝的拉伸强度；45o可以补强剪切口，增加碳纤维丝抗扭转强度；该三种角度交错成的碳纤维布，经过多次实践试制，强度高，不易被撕扯、掉丝，布的交织性能好，所以，住四周方位的应力分布均匀，受力均衡。

2、本发明在贴合过程中，采用边贴合边加热的方式使树脂软化，保证了各层更加紧密的贴合。

3、本发明采用自下至上搭接并折叠重合的方式进行叠加铺设，保持了整个复合材料的平整、各处受力均匀，从而防止了气泡的产生。

综上所述，本发明可以使各层复合材料更加紧密的贴合，热压成型时不易产生气泡，各处受力均衡，从而提高了产品性能。

附图说明

图1为本发明中每层碳纤维布前后摆放间隔示意图；

图2为本发明中碳纤维布中间接缝处间隔示意图。

具体实施方式

下面结合实例对本发明的具体实施方式作详细说明。应该理解的是，实例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。本发明的范围与核心内容依据权利要求书加以确定。

1、根据产品尺寸设计好模具。

2、根据模具尺寸设计碳纤维布的尺寸大小，定好斩型点（即裁剪折合的位置，有助于产品尺寸更加精确）。

所用的碳纤维布是用树脂与碳纤维经过浸润然后固化而成的。该碳纤维布是由若干个碳纤维束按照0o、±20o、±45o形成交错角度，一束一束交错而成。0o纱可以补强碳纤维丝的刚性；20o 可以增加碳纤维丝的拉伸强度；45o可以补强剪切口，增加碳纤维丝抗扭转强度；该三种角度交错成的碳纤维布，经过多次实践试制，强度高，不易被撕扯、掉丝，布的交织性能好，所以，住四周方位的应力分布均匀，受力均衡。

3、根据产品的尺寸设计好碳纤维布的层数。每张碳纤维布厚度为0.08～0.12mm 。

4、将裁剪好的碳纤维布根据定好的斩型点，从中间向两边扩张，并用热吹风设备边贴合边进行加热，使树脂软化，更加紧密贴合。

5、为防止气泡的产生，铺层采用搭接并折叠重合的方式，至产品所需的厚度。具体为，采用从上至下、从左至右由中间主架向两边扩张，左右对称。各层之间的搭接距离为10mm，折叠后的中间接缝处厚度为10mm。这样可保持整个复合材料平整、各处受力均匀，并且防止气泡从中产生。

6、铺层完毕后，即脱模，放到热压机，利用其压力和高温使树脂固化，压力：10kg/cm²(指模具的面积)，温度：150℃-200℃，时间：按照模具大小的不同，每10 -15cm²的模具需要时间30-35分钟，各布层之间紧密贴合，形成产品。