[發明專利]具有散熱能力的纖維增強復合材料輪圈

有效

• 申請號: 201410401780.0
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104175791B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 陳英仁;李紹強;魯迪·坎培恩;瑞尼·提姆曼斯;史提夫·安東
• 申請（專利權）人: 維多利亞工業有限公司
• 主分類號: B60B5/02
• 分類號: B60B5/02;C08L63/00;C08L67/06;C08L61/06;C08K3/04;C08K7/14;C08K7/06;C08K7/10;C08K7/02
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司11355
• 代理人: 張雅軍

技術領域

本發明涉及一種具有散熱能力的纖維增強復合材料輪圈，特別是涉及一種包含一由一含有石墨烯的組成物制成的剎車接觸部分的具有散熱能力的纖維增強復合材料輪圈。

背景技術

由于輕量及優異的機械強度，針對高端自行車輪圈的發展，纖維增強復合材料已經越來越受歡迎?，F有的纖維增強復合材料通常包括一種樹脂材料構成的樹脂基質及嵌入于該樹脂基質中的碳纖維。

現有的輪圈由于剎車所引起的輪圈溫度上升(以下簡稱為「剎車溫度」)而遭受熱磨耗。剎車的溫度越高，輪圈的熱磨耗越嚴重，且輪圈的使用壽命會縮短。因此，在現有技術中，需要使用玻璃轉移溫度(Tg)遠高于剎車時輪圈的潛在最大剎車溫度的樹脂材料。該樹脂材料的玻璃轉移溫度越高，該樹脂材料承受剎車應力的能力越好。然而，該樹脂材料的玻璃轉移溫度越高，該樹脂材料所需的費用越高，且輪圈的制造過程將會更加地復雜且困難，例如成形溫度、硬化時間增加，不僅浪費能源更導致樹脂變得硬又脆、成本增加。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以克服與先前技術相關的上述缺點的具有散熱能力的纖維增強復合材料輪圈。

本發明提供一種具有散熱能力的纖維增強復合材料輪圈。該纖維增強復合材料輪圈包含一具有一適于接觸剎車塊的剎車接觸部分的輪圈主體。該輪圈主體是由一纖維增強復合材料所制成。該纖維增強復合材料包括一樹脂基質及強化纖維的至少一纖維層。該纖維層被嵌入及浸潤于該樹脂基質中，該樹脂基質是由一含有石墨烯及一樹脂的樹脂組成物所制成。基于該樹脂組成物的總重量，該石墨烯的用量范圍為0.1wt％至30wt％，該樹脂的用量范圍為70wt％至99.5wt％。

本發明的有益效果在于：將含有石墨烯的纖維增強復合材料用于制造纖維增強復合材料輪圈，可以緩解先前技術相關的上述缺點且當添加較多的石墨烯時，該纖維增強復合材料在剎車期間的散熱熱導率越高，從而可搭配Tg相對較低的樹脂，節省加工成型所須能源的消耗。

附圖說明

圖1是剖視圖，說明本發明一個實施例的纖維增強復合材料輪圈。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明。

參閱圖1根據本發明揭示一個具有散熱能力的纖維增強復合材料輪圈1的實施例。該纖維增強復合材料輪圈1有一具有一對分別適于接觸剎車塊(圖未示)的剎車接觸部分12的輪圈主體11?？梢岳斫獾氖?，具體實施時，該剎車接觸部分12也可以僅設置一個。

該輪圈主體11是由一纖維增強復合材料制成。該纖維增強復合材料包括一樹脂基質及至少一纖維層。該纖維層包括多個強化纖維并被嵌入及浸潤于該樹脂基質中，該樹脂基質是由一含有石墨烯及一樹脂的樹脂組成物所制成。在樹脂組成物中添加石墨烯顯著地增加了該剎車接觸部分12的熱導率及散熱能力，進而可使用具有較低Tg的樹脂。

較佳地，基于該樹脂組成物的總重量，該石墨烯的用量范圍為0.1wt％至30wt％，該樹脂的用量范圍為70wt％至99.5wt％。

較佳地，基于該纖維增強復合材料的總重量，該樹脂基質的用量范圍為15wt％至60wt％，所述強化纖維的用量范圍為40wt％至85wt％。

更佳地，基于該樹脂組成物的總重量，該石墨烯的用量范圍為0.5wt％至10wt％，該樹脂的用量范圍為90wt％至99.5wt％。最佳地，基于該樹脂組成物的總重量，該石墨烯的用量為0.5wt％，該樹脂的用量為99.5wt％。

較佳地，該石墨烯的碳含量大于95wt％，更佳地是大于99.5wt％。

市售的石墨烯的形式可以是干粉狀或分散在溶劑中的懸浮液。溶劑的實例包括丙酮、甲基乙基酮(methyl?ethyl?ketone，簡稱MEK)、二甲基甲酰胺(dimethylformamide)、N-甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone，簡稱NMP)，及前述的組合。石墨烯粉末的顆粒尺寸較佳地是小于100nm，更佳地是小于20nm。

該樹脂可例如是選自于由下列所構成群組的樹脂：環氧樹脂、乙烯酯、不飽和聚酯類樹脂、酚醛樹脂，及前述之一組合。較佳地，該樹脂是環氧樹脂。