[發(fā)明專利]一種碳纖維復合成型新能源汽車外殼及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811042100.5
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109318510A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳慶;曾軍堂
• 申請（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: B29C70/42
• 分類號: B29C70/42;B29C70/54;B29B15/12;B29L31/30
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本發(fā)明屬于復合材料的技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種碳纖維復合成型新能源汽車外殼及制備方法。該方法通過制備含有尼龍和發(fā)泡劑的膏狀碳纖維，然后依次在室溫下進行一次模壓、在低溫加熱下進行二次模壓及發(fā)泡、ABS撲粉后在高溫加熱下進行三次模壓，制得碳纖維復合汽車外殼。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明制備的復合成型新能源汽車外殼，克服了一次熱塑熔融難以均勻得到大件碳纖維復合件的缺陷，而且得到的碳纖維復合大件分散均勻，樹脂與碳纖維交織緊密均勻，所得材料機械性能優(yōu)異，并且生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)效率高，可廣泛用于新能源汽車制造領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復合材料的技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種碳纖維復合成型新能源汽車外殼及制備方法。

背景技術(shù)

隨著新能源汽車的快速發(fā)展，如何在保證安全性和動力性的前提下降低車身重量是目前新能源汽車工業(yè)迫切需要解決的問題。采用各種輕質(zhì)材料取代金屬等傳統(tǒng)材料，使汽車輕量化是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑。碳纖維復合材料憑借輕質(zhì)、高強度、高剛度、抗振性能好、抗疲勞、耐腐蝕等眾多優(yōu)點越來越受到汽車工業(yè)的重視。

與金屬材料相比，碳纖維復合材料具有許多優(yōu)良性能，應(yīng)用于汽車上有明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：（1）密度小，強度高，在常用材料中比強度和比模量最高，用于車身及底盤能在減輕車重的同時不損失強度或剛度，汽車安全系數(shù)不降低；（2）韌性好，具有良好的抗沖擊性和能量吸收能力，用于車身及其結(jié)構(gòu)件具有良好的碰撞安全性；（3）阻尼高，抗振性能好，用于車身、傳動系統(tǒng)及發(fā)動機部件具有良好的減振、隔音效果，提高了乘坐舒適性；（4）抗疲勞性能極佳，用于承受疲勞載荷的汽車零部件能有效延長其使用壽命；（5）優(yōu)秀的耐熱性、抗腐蝕與抗輻射性能，在電動汽車和其他新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用具有很強的競爭力；（6）成型工藝多，可設(shè)計性好，易于實現(xiàn)零部件一體化生產(chǎn)，極大縮短開發(fā)周期，節(jié)約成本。

碳纖維復合材料用于汽車部件上不僅可以實現(xiàn)汽車輕量化，而且在安全性與乘用舒適性等方面也有很大提高，因此越來越受到汽車工業(yè)的重視，很多汽車制造商生產(chǎn)的高檔、豪華轎車幾乎都開始試用或已經(jīng)采用了各種碳纖維復合材料。目前民用碳纖維制品采用比較多的方法是纏繞、卷制、模壓、真空成型、充氣成型、固化成型等。

目前國內(nèi)外在碳纖維技術(shù)，尤其是碳纖維制品用于汽車材料方面已取得了一定成效。其中梁榮強發(fā)明了一種應(yīng)用于新能源汽車的碳纖維復合材料及其制備方法（中國發(fā)明專利申請?zhí)?01711420691.0），該復合材料按以下重量份的原料組成：炭黑80~100份、瀝青基碳纖維粉末30~50份、石墨烯粉末20~40份、金屬粉末15~25份、氧化劑3~5份、固化劑5~10份，該發(fā)明制備的碳纖維復合材料表面光滑、綜合機械性能高、抗拉強度高，本發(fā)明制備方法簡單，能夠強度高且質(zhì)量輕，能夠適用于新能源汽車的裝配使用。另外，張春發(fā)明了一種連續(xù)碳纖維高強度保溫板（中國發(fā)明專利申請?zhí)?01611268510.2），由連續(xù)碳纖維復合材料管編織而成，該保溫板采用連續(xù)碳纖維復合材料，碳纖維能夠承受很大拉力，且不會變形，但是做成實心的話，不僅會浪費材料，增加重量，而且性能提高也不大，因此該發(fā)明保溫板由連續(xù)碳纖維復合材料管編織而成，根據(jù)管的粗細以及受力來設(shè)計，從而達到最優(yōu)發(fā)揮碳纖維承受很大拉力這一性能；連續(xù)碳纖維高強度保溫板用作電動汽車艙室內(nèi)部覆蓋件，保溫效果好，能夠更好實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

可見，現(xiàn)有的碳纖維制品加工工藝中，纏繞、卷制、模壓、真空成型、充氣成型等傳統(tǒng)的工藝難以制作大尺寸、大型的復合碳纖維制品，而固化成型工藝雖然能加工出形狀復雜的大件零件，但只適合于小批量生產(chǎn)，而且生產(chǎn)精度低，生產(chǎn)效率低，勞動條件差，勞動強度大等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

針對這種情況，我們提出一種碳纖維復合成型新能源汽車外殼及制備方法，具有生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)效率高、制品尺寸精度高等優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的具體技術(shù)方案如下：