[发明专利]一种碳纤维复合材料蜂窝、制备方法及应用

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料蜂窝，其特征在于，蜂窝孔格为六边形孔格，孔壁为碳纤维复合材料层合组合体，所述层合组合体由≥2层碳纤维复合材料铺层叠合而成；所述单层碳纤维复合材料厚度为0.02～0.15mm，纤维体积含量为50％～65％。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料蜂窝，其特征在于，蜂窝的体密度≤100kg/m³，孔格内接圆直径≥Φ4.8mm，孔壁厚度≥0.04mm。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料蜂窝，其特征在于，碳纤维复合材料中的树脂基体为增韧环氧树脂或双马来酰亚胺树脂中的一种或一种以上组合，碳纤维为T300，T700，T800，T1000，M40，M46，M55，M65级中的一种或一种以上组合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种碳纤维复合材料蜂窝，其特征在于，所述层合组合体由层合组合体坯件固化得到，所述层合组合体坯件的制备方法如下：

(1)将碳纤维丝束分散展开，与树脂膜层复合得到单向碳纤维预浸料；碳纤维预浸料的面密度为20-165g/m²，树脂质量百分比为30％-38％；

(2)将单向碳纤维预浸料按照预设铺层顺序在层合组合体铺贴压实模上进行预浸料铺放，每铺放1-2层，对铺放的预浸料进行抽真空冷压；

(3)将铺放完成的预浸料在层合组合体铺贴压实模上压实，得到层合组合体坯件；所述层合组合体铺贴压实模的工作面形状与待制备蜂窝的上表面或下表面形状相匹配。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种碳纤维复合材料蜂窝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将碳纤维丝束分散展开，与树脂膜层复合得到单向碳纤维预浸料；碳纤维预浸料的面密度为20-165g/m²，树脂质量百分比为30％-38％；

(2)将单向碳纤维预浸料按照预设铺层顺序在层合组合体铺贴压实模上进行预浸料铺放，每铺放1-2层，对铺放的预浸料进行抽真空冷压；

(3)将铺放完成的预浸料在层合组合体铺贴压实模上压实，得到层合组合体坯件；所述层合组合体铺贴压实模的工作面形状与待制备蜂窝的上表面或下表面形状相匹配；

(4)将层合组合体坯件裁切至预定尺寸，并将多个裁切后的层合组合体坯件在蜂窝压制固化组合模具中完成铺贴后，得到蜂窝预制体；

(5)使所得蜂窝预制体在蜂窝压制固化组合模具中进行固化；

(6)固化完成后去除蜂窝压制固化组合模具，得到碳纤维复合材料蜂窝。

6.根据权利要求5所述的一种碳纤维复合材料蜂窝的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，单向碳纤维预浸料的0°方向与蜂窝纵向保持一致，表层铺层角度为非0°和90°的任意角度；

所述预设铺层顺序为[+45/-45]式组合的非对称铺层顺序，[+45/0/-45]式组合的非对称铺层顺序，[+60/-60/-60/+60]式组合的对称铺层顺序、[+45/-45/-45/+45]式组合的对称铺层顺序，[+60/0/-60]s式组合的准各向同性铺层顺序，[+45/-45/0/+90]式组合的准各向同性铺层顺序，[+45/0/0/-45]式组合的蜂窝纵向加强铺层顺序，[+60/0/0/-60]s式组合的蜂窝纵向加强铺层顺序中的一种。

7.根据权利要求6所述的一种碳纤维复合材料蜂窝的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，预设铺层顺序为[+60/-60/-60/+60]式组合的对称铺层顺序、[+45/-45/-45/+45]式组合的对称铺层顺序，[+60/0/-60]s式组合的准各向同性铺层顺序，[+45/-45/0/+90]式组合的准各向同性铺层顺序中的一种。