[發(fā)明專利]碳纖維復(fù)合材料異形工字梁的制備方法及所得異形工字梁

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710029209.4
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106739004A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹宇;趙宏飛;楊現(xiàn)偉;王林臣;孫永峰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇恒神股份有限公司
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B29C70/06
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32243
• 代理人: 郭俊玲

1.一種碳纖維復(fù)合材料異形工字梁的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、制備碳纖維復(fù)合材料異形工字梁預(yù)制體：首先將定型劑按3-8g/m² 的質(zhì)量施撒在碳纖維織物上，并熱定型，待碳纖維織物定型結(jié)束利用裁剪機(jī)將織物裁剪成所需形狀，然后將裁剪成指定形狀的織物鋪貼在預(yù)先準(zhǔn)備好的模具上，得到預(yù)制體，待鋪層完畢后將預(yù)制體置于真空袋里密封保存；

步驟2、復(fù)合材料液體成型：預(yù)制體置于模具里，并用螺栓鎖緊模具，將鎖緊的模具置于加熱設(shè)備里，并將模具與真空設(shè)備與注膠設(shè)備連接，加熱模具；同時將熱固性樹脂置于注膠設(shè)備里加熱，模具加熱溫度設(shè)定為110-150℃，熱固性樹脂加熱溫度設(shè)定為90-140℃，待模具與熱固性樹脂溫度達(dá)到設(shè)定溫度，將熱固性樹脂注入模具里含浸碳纖維織物，當(dāng)熱固性樹脂充分含浸碳纖維織物時，結(jié)束注入熱固性樹脂并固化成型，獲得碳纖維復(fù)合材料異形工字梁粗成品；

步驟3、粗成品處理：對所述碳纖維復(fù)合材料異形工字梁粗成品進(jìn)行邊緣切割，打磨，得到碳纖維復(fù)合材料異形工字梁成品。

2.如權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料異形工字梁的制備方法，其特征在于：步驟1中，織物每鋪貼3-8層對預(yù)制體熱定型一次，來控制制件厚度，熱定型溫度60-80℃，定型時間為25-45min，定型結(jié)束自然冷卻至室溫。

3.如權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合材料異形工字梁的制備方法，其特征在于：步驟2中，在熱固性樹脂含浸碳纖維織物之前需要對熱塑性樹脂脫泡，脫泡時間為15-40min。

4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的碳纖維復(fù)合材料異形工字梁的制備方法，其特征在于：步驟2中，將注膠壓力控制在2-6bar，并在注膠過程中排出樹脂和碳纖維復(fù)合材料異形工字梁預(yù)制體里的氣泡。

5.如權(quán)利要求1-3任一項所述的碳纖維復(fù)合材料異形工字梁的制備方法，其特征在于：步驟2中，控制模具加熱的升溫速率為2-3℃/min。

6.如權(quán)利要求1-3任一項所述的碳纖維復(fù)合材料異形工字梁的制備方法，其特征在于：步驟2中，將固化過程分為兩個過程，固化與后固化，固化溫度為150-200℃，時間設(shè)定為含浸的樹脂完全固化的時間，后固化溫度為220-250℃，加熱時間設(shè)定至成品所能達(dá)到最高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的時間。

7.如權(quán)利要求1-3任一項所述的碳纖維復(fù)合材料異形工字梁的制備方法，其特征在于：熱固性樹脂基體采用不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯基樹脂或酚醛樹脂中的一種或兩種以上組合。

8.如權(quán)利要求7所述的碳纖維復(fù)合材料異形工字梁，其特征在于：碳纖維織物采用單向布、雙軸向布、三軸向布、平紋布、緞紋布、斜紋布。

9.如權(quán)利要求8所述的碳纖維復(fù)合材料異形工字梁，其特征在于：所得碳纖維復(fù)合材料異形工字梁包括緣條、端頭和腹板，腹板的上下兩側(cè)分別垂直設(shè)置緣條，腹板的前后兩端分別垂直設(shè)置端頭，且端頭的上下兩側(cè)分別垂直連接緣條形成封閉結(jié)構(gòu)，緣條采用曲面形狀，該碳纖維復(fù)合材料異形工字梁的截面為“工”字型。

10.一種碳纖維復(fù)合材料異形工字梁，其特征在于，包括碳纖維織物和熱固性樹脂，所述碳纖維織物作為增強(qiáng)材料，所述熱固性樹脂為基體材料，該碳纖維復(fù)合材料異形工字梁采用權(quán)利要求1-9任一項所述碳纖維復(fù)合材料異形工字梁的制備方法所得。