[发明专利]用于吸收撞击力的部件

权利要求书

1.一种构造成本体的三维的部件(1)，其由基于碳纤维的纤维复合材料形成、用于布置在第一撞击元件和第二撞击元件之间并且用于吸收由于具有撞击方向的、作用在所述第一撞击元件和所述第二撞击元件之间的撞击载荷而导致的撞击能量，

-其中，所述部件具有：

-至少一个第一端部(E1)和第二端部(E2)，

-在所述端部之间延伸的纵向方向(L)，所述纵向方向能够基本上沿所述撞击方向布置，

-第一表面(8)和第二表面(9)以及在所述第一表面和所述第二表面之间延伸的壁，所述壁具有壁厚(10、10’)，

-其特征在于，所述壁至少主要由碳纤维的多个束构成，在所述多个束内，形成所述碳纤维的碳纤维长丝彼此平行地布置，

-其中，所述束和组成所述束的碳纤维嵌入聚合物基质中，所述聚合物基质主要包含一种或多种交联聚合物，

-其中，所述多个束在壁厚(10、10’)上基本上均匀地分布，当沿垂直于所述第一表面(8)和/或所述第二表面(9)的方向(S)观察时，所述多个束基本上各向同性地取向，当平行于所述第一表面(8)和/或所述第二表面(9)观察时，所述多个束与所述第一表面(8)和/或所述第二表面(9)的一部分形成交叉角，其中，当平行于所述第一表面(8)和/或所述第二表面(9)观察时，所述多个束在所述部件内分布为使得大部分的所述交叉角处于一范围内，在所述范围中，所述交叉角在0°与90°之间基本上均匀地分布直至大部分存在的、大于1°的交叉角，

-其中，所述壁中的所述碳纤维的纤维体积分数在35体积％至70体积％的范围内，

-其中，碳纤维的所述多个束的长度在3mm至100mm的范围内，和

-其中，所述部件(1)能够通过一种包括由碳纤维的所述多个束制成纤维预成型件的方法获得，以及可选地通过将基质体系随后通过注入、灌注、渗透或挤压而引入所述纤维预成型件中以及使所述基质体系交联来获得，其中，所述基质体系主要由一种或多种交联聚合物组成。

2.根据权利要求1所述的部件(1)，其特征在于，当沿与所述第一表面(8)和/或所述第二表面(9)垂直的方向(S)观察时，所述碳纤维在所述壁中处于拉伸状态。

3.根据权利要求1或2所述的部件(1)，其特征在于，在温度从20℃变化到100℃的情况下，根据ISO13586测得的、所述聚合物基质的断裂韧性最大变化了100％。

4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的部件(1)，其特征在于，所述本体的内横截面(11’)和/或外横截面(11)呈波纹状形状、锯齿形形状、有角度的形状、曲线形或上述形式的混合。

5.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的部件(1)，其特征在于，所述部件(1)具有作为本体的闭合的或开口的中空型材，所述中空型材具有在所述第一端部(E1)和所述第二端部(E2)之间延伸的内部空间，其中，所述第一端部(E1)和所述第二端部(E2)能够连接到所述第一撞击元件和所述第二撞击元件，其中，所述本体具有内横截面(11’)和外横截面(11)，所述第一表面(8)背向所述内部，并且所述第二表面(9)面向所述内部。

6.根据权利要求5所述的部件(1)，其特征在于，所述内横截面(11’)和/或所述外横截面(11)具有圆形、椭圆形、正方形或长方形的轮廓或多边形轮廓。

7.根据权利要求5或6所述的部件，其特征在于，所述内横截面(11’)和/或所述外横截面(11)沿在所述纵向方向(L)上的延伸部保持恒定。

8.根据权利要求5至6中的一项或多项所述的部件，其特征在于，所述内横截面(11’)和/或所述外横截面(11)在复合材料的所述部件(1)的所述第一端部(E1)与所述第二端部(E2)之间的区域中、从所述第一端部(E1)向所述第二端部(E2)增加。