[發(fā)明專利]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的加工系統(tǒng)及其采用液體成型工藝的可控碳纖維自加熱方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410018321.4
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103770341A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李艷霞;顧軼卓;李敏;張靠民;王紹凱;張佐光
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B29C70/54;B29C35/02
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 李有浩

1.一種采用液體成型工藝的可控碳纖維自加熱方法，其特征在于包括有下列步驟：

步驟一：導(dǎo)電性纖維織物剪裁準(zhǔn)備；

導(dǎo)電性纖維織物可以是具有導(dǎo)電能力的碳基連續(xù)纖維織物；

步驟二：真空袋壓法用模具準(zhǔn)備；

模具清理，將模具內(nèi)表面清理平整，然后用分析純級丙酮清洗，待丙酮揮發(fā)后，得到表面平整潔凈的模具；

步驟三：真空灌注用樹脂原料配制；

在100重量份的樹脂主劑中加入0～20重量份的固化劑、0～20重量份的稀釋劑、0～3重量份的促進(jìn)劑、0～4重量份的引發(fā)劑和0～10重量份的催化劑；然后在溫度為20～200℃條件下攪拌混合均勻，然后在真空壓力為0.05～0.09MPa下、抽真空處理10～60min后，得到真空灌注用樹脂原料；

樹脂主劑是熱固性樹脂或者是熱塑性樹脂；

熱固性樹脂可以是環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、氰酸酯樹脂等；熱塑性樹脂可以是聚氨酯、尼龍、環(huán)狀聚酯；

步驟四：纖維織物及正負(fù)箔電極鋪層；

在經(jīng)步驟二處理后的模具上按照纖維織物鋪層方式進(jìn)行鋪放纖維織物，并按照正負(fù)箔電極鋪放方式設(shè)置箔電極；

步驟五：邊抽真空邊灌注樹脂；

開啟真空泵，抽真空1～2min，然后放氣，重復(fù)抽真空放氣5～20次；

開啟樹脂原料灌注閥門，控制閥門流速；

在抽真空0.05～0.09MPa的條件下灌注樹脂；

步驟六：加載低電壓大電流進(jìn)行自加熱纖維增強(qiáng)復(fù)合材料產(chǎn)品的制備；

開啟程序控制溫度調(diào)控器，低電壓調(diào)控器后，從所述低電壓調(diào)控器輸出的不超過50V的電壓且不超過300A的電流加載在正負(fù)箔電極上，通過連續(xù)纖維織物進(jìn)行導(dǎo)電，達(dá)到纖維自加熱固化樹脂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用液體成型工藝的可控碳纖維自加熱方法，其特征在于：導(dǎo)電性纖維織物可以是碳纖維織物、石墨纖維織物、碳納米管纖維織物、以及混合纖維織物；

混合纖維織物可以是碳纖維占1～99%重量份的碳纖維與石墨纖維混合的纖維織物；

混合纖維織物可以是碳纖維占1～99%重量份的碳纖維與碳納米管纖維混合的纖維織物；

混合纖維織物可以是碳纖維占1～99%重量份的碳纖維與玻璃纖維混合的纖維織物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用液體成型工藝的可控碳纖維自加熱方法，其特征在于：加載在正負(fù)箔電極上的電壓和電流能夠使連續(xù)纖維產(chǎn)生的溫度為45℃～200℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用液體成型工藝進(jìn)行碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的加工系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括有真空袋封裝模具（1）、真空泵（8）、灌裝樹脂的容器（6）、程序控制溫度調(diào)控器（5）、低壓調(diào)控器（4）、溫度傳感器（3）、正負(fù)箔電極組（2）、抽真空導(dǎo)管（71）和樹脂導(dǎo)管（73）；

抽真空導(dǎo)管（71）通過第一連接管（81）與真空泵（8）連接，且第一連接管（81）上設(shè)置有第二閥門（82）；

樹脂導(dǎo)管（73）通過第二連接管（61）與灌裝樹脂的容器（6）連接，且第二連接管（61）上設(shè)置有第一閥門（62）；

溫度傳感器（3）與程序控制溫度調(diào)控器（5）連接，正負(fù)箔電極組（2）與低壓調(diào)控器（4）連接，程序控制溫度調(diào)控器（5）與低壓調(diào)控器（4）連接；

連續(xù)纖維織物鋪放在真空袋封裝模具（1）中。