[發明專利]一種高模瀝青基石墨纖維增強樹脂基復合材料的制備工裝及方法

在審

• 申請號: 201810134670.0
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108381940A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 吳偉;楊陽鋒;趙娟;張亞兵;王剛
• 申請（專利權）人: 西安天運新材料科技有限公司
• 主分類號: B29C70/30
• 分類號: B29C70/30;B29C70/54;B29C33/00;C08K7/06;C08L63/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明提供的一種高模瀝青基石墨纖維增強樹脂基復合材料的制備工裝及方法，包括上模板和下模板，其中，上模板為倒凸字型結構，下模板上開設有模腔，所述上模板上的凸臺與模腔相配合，同時，兩者之間設置有間隙；本發明能夠更有效的發揮高模瀝青基石墨纖維的優異性能，纖維浪費較少，更能根據應用者的需求來自行設計復合材料的尺寸及其纖維含量，應用靈活、方便。容易上手操作。

技術領域

本發明屬于碳纖維復合材料技術領域，涉及一種高模瀝青基石墨纖維增強樹脂基復合材料的制備工裝及方法。

背景技術

炭化、石墨化后制得含碳量大于92％的特種纖維。是一種力學性能和導熱性能優異的新材料，具有高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、抗蠕變、導電與導熱等優良性能，是航空航天工業中不可缺少的工程材料。

碳纖維增強復合材料是用碳纖維或碳纖維織物作增強體，以樹脂、陶瓷、金屬、水泥、碳質或橡膠等作為基體所復合在一起的新型材料，質量較小但有較高的比強度、比剛性，輕量化效果比較明顯，在航空航天、軍工產品系列中受到青睞，同時在體育、汽車等方面也有涉及。

雖然高模瀝青基石墨纖維自身性能比較優異，但其模量較高，纖維容易脆斷，難編織等。目前在應用方面，高模瀝青基石墨纖維很難著手去使用，其性能也很難發揮出來。

發明內容

本發明的目的在于提供的一種高模瀝青基石墨纖維增強樹脂基復合材料的制備工裝，解決了現有高模瀝青基石墨纖維其模量較高，纖維容易脆斷，難編織的缺陷。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明提供的一種高模瀝青基石墨纖維增強樹脂基復合材料的制備工裝，包括上模板和下模板，其中，上模板為倒凸字型結構，下模板上開設有模腔，所述上模板上的凸臺與模腔相配合，同時，兩者之間設置有間隙。

優選地，模腔內設置有用于支撐上模板的支撐板，所述支撐板通過固定螺絲緊固。

一種高模瀝青基石墨纖維增強樹脂基復合材料的制備方法，包括以下步驟：

第一步，涂脫模劑：

將上模板的凸臺和模腔的表面均涂覆有一層脫模劑，并在70～90℃保溫一個小時，形成保護膜，所述脫模劑的用量為0.5ml/cm³；

第二步，鋪層：

在涂覆有脫模劑的模腔內鋪設若干層石墨纖維，每層為若干束石墨纖維；同時，每層石墨纖維上均勻涂覆有涂膠；

第三步，流平：將下模板(2)放入烘箱中，80℃保溫30～60min；之后將上模板(1)和下模板(2)進行組裝，再將整個模具放入熱壓機中，在抽真空條件下進行熱壓，壓力為1～2Mp；

第四步，固化：固化工藝為：先在60～80℃的溫度下固化1h；之后在80～100℃的溫度下固化2h；接著在120～140℃的溫度下固化1h，最后在150～170℃的溫度下固化1h；

第五步，拆模：固化完成后，待模具溫度降為室溫，開始拆模，最終得到高模瀝青基石墨纖維增強樹脂基復合材料。

優選地，第二步中，在鋪設石墨纖維時，首先每束石墨纖維之間緊密貼合，且每束石墨纖維平鋪拉直；其次每層的石墨纖維的兩端通過雙面膠固定。

優選地，涂膠是由環氧樹脂、甲基四氫苯酐和三-(二甲胺基甲基)苯酚混合而成，且環氧樹脂、甲基四氫苯酐和三-(二甲胺基甲基)苯酚之間的質量比為(8～12)：(7～10)：(1～2)。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明提供的一種高模瀝青基石墨纖維增強樹脂基復合材料的制備工裝，結構簡單，應用靈活、方便。容易上手操作，