[发明专利]中空类碳纤维产品的成型工艺

说明书

本发明提供一种中空类碳纤维产品的成型工艺，涉及碳纤维制备技术领域。包括以下步骤：将聚苯乙烯泡沫原料灌入芯模模具内，放置在真空热压炉中成型；将所述芯模套上气袋；根据芯模形状将玻璃布和碳布包覆在芯模上，得到产品预制体；在主体模具的型腔内贴上3K碳纤维布；将预制体放入主体模具内，连接进气管；成型控制；将主体模具开模，得到产品主体粗胚；去除所述主体粗胚的夹纱；使用附件成型模具制得附件，得到附件粗胚；将主体粗胚与附件粗胚胶合；产品粗胚处理，得到成品。解决了中空类碳纤维成型产品中缺料或凹陷的问题。

技术领域

本发明涉及碳纤维制备技术领域，具体涉及一种中空类碳纤维产品的成型工艺。

背景技术

普通碳纤维由于其具有高的比表面积，热稳定性好，抗腐蚀，优良的导电导热等特性，被广泛关注。中空碳纤维与普通碳纤维相比，除具有普通碳纤维的优点外，由于中空结构的存在，增加了额外的内表面，使其在吸附、传质、催化等方面的性能有了很大的提升，从而在储氢工业、环境保护及水体的净化等领域具有良好的应用前景。

目前国内对于中空类碳纤维制品普遍使用吹气成型，制得的产品外形均较为平顺，圆润，适用于成型简单的产品。

然而传统的吹气成型工艺对于造型较为激进复杂且需中空类产品，使用这种成型工艺不足之处就会极为明显，在复杂外观下产品成品率低，内部气袋无法到达处常会出现缺料或凹陷。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种中空类碳纤维产品的成型工艺，解决了中空类碳纤维成型产品中缺料或凹陷的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种中空类碳纤维产品的成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将聚苯乙烯泡沫原料灌入芯模模具内，将装有聚苯乙烯泡沫原料的芯模模具放置在真空热压炉中成型，得到芯模；

S2、将所述芯模套上气袋；

S3、根据芯模形状将玻璃布和碳布包覆在芯模上，在所述气袋上预留进气口，将所述气袋进气口与成型设备上气管连接，得到产品预制体；

S4、在主体模具的型腔内贴上3K碳纤维布；

S5、将预制体放入主体模具内，将主体模具放入成型炉台，连接进气管，进行成型控制；

成型控制过程分别为以下五段：

第一段、控制炉台的温度范围140℃～160℃，控制管内气压为0MPa，持续时间3～6min；

当所述主体模具的温度达到70℃～85℃，气压为以下控制方式：

第二段，气压2.8MPa～3.0MPa，持续时间8～12min；

第三段，气压4.8MPa～5.2MPa，持续时间8～12min；

第四段，气压7.8MPa～8.1MPa，持续时间8～12min；

第五段，气压11.8MPa～12.2MPa，持续时间8～12min；

S6、通过持续提供16MPa～18MPa压力将主体模具中的气体排出，再进行主体模具开模，得到产品主体粗胚；

S7、去除所述主体粗胚的夹纱，去除所述主体粗胚缺口处的碳布；

S8、使用附件成型模具制得附件，得到附件粗胚；

S9、将主体粗胚与附件粗胚胶合，使用OPP膜将附件与主体缠绕固接，放置烤箱，控制烤箱温度范围110℃～130℃，保持60～70min，得到产品粗胚；