[發明專利]碳復合部件

有效

• 申請號: 201310450082.5
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103707569B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: B.霍弗;H.扎克內格
• 申請（專利權）人: 馬格納斯泰爾汽車技術兩合公司
• 主分類號: B32B9/04
• 分類號: B32B9/04;B32B15/02;B32B15/08;B32B15/14;B32B27/04;B32B17/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及碳復合部件，其由塑料-碳纖維復合材料組成，所述碳復合部件由單獨的區域組成，其中，至少一個層片在至少一個區域中由碳纖維組成，并且其中，至少又一個區域和/或相同的區域包括由金屬線組成的層片，所述金屬線沿至少一個方向彼此間隔開布置。

背景技術

復合材料為至少兩種或多種不同活性物質的結合體，所述活性物質表現出明顯不同的物理或化學性能。合成的復合材料將其組成成分的物理和/或化學性能結合。同時強化用于相應應用的積極性能，并且抑制最不期望的性能。這里，組成部分被選擇并且彼此組合，以使每一種物質被利用，以給予其為當前情形所需要的特定性能。

在汽車行業等中，正在越來越多地將碳復合材料用于重量輕的部件。由于復合材料的重量較低，因此補償汽車構造中重量的增加。碳復合材料被首先使用來用于安全相關的領域中，例如作為增強的碰撞沖擊吸收體。

例如，EP1483137B1公開了一種碰撞沖擊吸收體，其使用金屬線纜帶增強，其中，金屬線纜或金屬絲被布置在一個或多個平面中。這里，所述的金屬線纜被層合在由聚合物材料組成的箔之間。為了制備碰撞保護器件，金屬線纜的規則取向是有利的，但是金屬-塑料復合材料不能最佳地配置用于力的吸收。

GB2041824公開了一種復合材料，其由碳纖維增強塑料與金屬絲織物組合組成。這里，復合材料以交替模式由增強塑料和金屬無緯織物構造。

這樣的構造對于用于相對于引入的力具有均勻性能的均質部件是有利的，并且該構造與金屬內嵌物一起還組成導電材料。

發明內容

本發明解決了由復合材料制備部件的問題，所述部件被分為不同的區域，不僅具有復合材料自身的不同層或層片，而且具有分布在該部件的區域上的不同性能。

所述問題通過碳復合部件得以解決，所述碳復合部件由塑料-碳纖維復合材料組成，由單獨的區域組成，其中，在至少一個區域中，至少一個層片由碳纖維增強材料組成，并且至少又一區域和/或該相同的區域包括由通過金屬線增強的塑料組成的層片。金屬線有利地沿至少一個方向彼此間隔開布置。

這里，使用金屬線，即不止一根單獨的金屬絲是有利的，并且將至少兩根金屬絲扭絞或合股和/或編織形成金屬線是有利的。僅由于合股，該金屬線被提供具有優于并且高于單獨金屬絲的金屬性能的典型的彈性和可延展性。

特別地，由于復合材料到金屬線的連接，獲得了期望的部件彈性，這被例如用于碰撞保護領域中的安全相關部件。金屬絲合股來形成金屬線，這導致提高的彈性，是例如對碳復合塑料的脆性材料的理想補償。

通過將鋼用于金屬線，該材料的彈性被有利地提高。

還有利的是，金屬線被連接，例如被編織以形成雙向金屬無緯織物。以該方式，彈性不僅沿一個方向被提高，而且部件作為整體被優化。

為了構造碳復合部件，有利的是，金屬線位于碳復合部件的碳纖維增強層片之間或位于其上。以該方式，復合材料的性能可被優化，因為提供了用于定位金屬線的高水平的柔韌性。

還有利的是，在鋼線被用作金屬線的例子中，在金屬線和碳纖維之間提供絕緣材料層片，以最小化腐蝕。

這里，絕緣材料可有利地是塑料復合物基質的塑料層片。替代地，有利的是，使用玻璃纖維增強塑料，二者都被用作絕緣層片，并且也可提高復合物的塑性，并且抵消碳層的脆性性能。如果使用玻璃纖維增強塑料，則可能形成這樣的部件和結構：其結構更應在碰撞情況下保留，并且其中金屬內嵌物被防護腐蝕。

由于金屬無緯織物集成在碳復合部件中，因此有利地，金屬連接元件被集成是可能的。這里，金屬連接元件首先用于部件（例如車輛體部）到其他部件的連接，并且還用于部件到車輛的電接地的連接。

特別地，到電接地的連接在在具有低金屬含量的車輛的情況下產生的問題。對于這樣的車輛，另外的地線的設置將于是被省卻。由于金屬無緯織物到復合物中的安裝，車輛作為整體的電磁相容性同樣被改善。由于在碳復合部件中使用這樣的金屬無緯織物，轉而形成法拉第籠，因而允許在由金屬板組成的傳統的車輛的情況下的屏蔽。

為了制造塑料復合部件，還有利的是令金屬無緯織物形成芯，通過圍繞該芯部施加其他絕緣或非絕緣型、由玻璃纖維增強和/或碳纖維增強層片組成的層而形成部件。

附圖說明

附圖中以示例方式示出本發明，并且將在下面的描述中說明本發明。

附圖中：

圖1顯示了示例性部件；

圖2顯示了金屬無緯織物的示意圖；

圖3顯示了又一個示例性三維部件；和