[發明專利]一種結合樹脂對廢棄碳纖維材料進行再加工成新型碳纖維復合材料及其加工方法在審
| 申請號： | 201910332221.1 | 申請日： | 2019-04-24 |
| 公開（公告）號： | CN110181713A | 公開（公告）日： | 2019-08-30 |
| 發明（設計）人： | 施洋 | 申請（專利權）人： | 施洋 |
| 主分類號： | B29B17/00 | 分類號： | B29B17/00;B29C70/48;B29C70/22;C08L101/00;C08L63/00;C08K7/06 |
| 代理公司： | 深圳眾邦專利代理有限公司 44545 | 代理人： | 王紅 |
| 地址： | 100000 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 搭接 碳纖維材料 碳纖維 新型碳纖維 復合材料 碳纖維復合材料 結合樹脂 直線排列 廢棄 再加工 基材 環氧樹脂 加工 復合 成長碳纖維 熱塑性樹脂 短碳纖維 斷裂能量 力學性能 模型選取 模型要求 無序排列 預設 回收 | ||
1.一種結合樹脂對廢棄碳纖維材料進行再加工成新型碳纖維復合材料的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
步驟10，對回收的碳纖維材料進行加工處理，以將無序排列的碳纖維整理成保持單向直線排列的碳纖維；
步驟20，建立碳纖維的搭接模型，根據碳纖維的搭接模型測試得到不同搭接模型的最大拉伸強度對應的最短搭接長度；
步驟30，按照建立的搭接模型選取符合搭接模型要求的單向直線排列的碳纖維作為基材；
步驟40，選取搭接表面斷裂能量超過預設值的樹脂與作為基材的碳纖維材料復合，結合助劑，形成新型碳纖維復合材料。
2.根據權利要求1所述的結合樹脂對廢棄碳纖維材料進行再加工成新型碳纖維復合材料的加工方法，其特征在于，所述步驟40中的樹脂包括熱塑性樹脂或者環氧樹脂。
3.根據權利要求1所述的結合樹脂對廢棄碳纖維材料進行再加工成新型碳纖維復合材料的加工方法，其特征在于，所述步驟20還包括：
采用仿真軟件模擬經過加工處理后并按照建立的搭接模型搭接出的長碳纖維材料的力學性能；
作出力學性能隨搭接長度的變化而變化的圖；
選取力學性能最大對應的搭接長度為對應搭接模型下的最短搭接長度。
4.根據權利要求3所述的結合樹脂對廢棄碳纖維材料進行再加工成新型碳纖維復合材料的加工方法，其特征在于，所述步驟20建立的搭接模型包括：
選取6層短碳纖維對稱搭接，第一層短碳纖維與第二層短碳纖維外形相同，第三層和第四層短碳纖維外形相同，第五層和第六層短碳纖維與第一層和第二層短碳纖維外形相同，第一層和第二層短碳纖維與第五層和第六層短碳纖維關于第三層和第四層短碳纖維對稱；
搭接后的搭接長度為20mm。
5.根據權利要求1所述的結合樹脂對廢棄碳纖維材料進行再加工成新型碳纖維復合材料的加工方法，其特征在于，所述步驟30之后還包括；
采用仿真軟件模擬樹脂的性能參數，即搭接表面斷裂能量，并繪制出不同樹脂材料的搭接表面斷裂能量圖。
6.根據權利要求5所述的結合樹脂對廢棄碳纖維材料進行再加工成新型碳纖維復合材料的加工方法，其特征在于，根據繪制的搭接表面斷裂能量圖選取超過搭接表面斷裂能量超過預設值的樹脂材料作為與作為基材的碳纖維材料復合的材料。
7.根據權利要求1所述的結合樹脂對廢棄碳纖維材料進行再加工成新型碳纖維復合材料的加工方法，其特征在于，所述步驟40中將樹脂與碳纖維復合形成新型碳纖維復合材料的方法為采用RTM成型法。
8.一種新型碳纖維復合材料，其特征在于，所述碳纖維復合材料采用如權利要求1～7任一項所述的方法加工而成。
9.根據權利要求8所述的新型碳纖維復合材料，其特征在于，所述碳纖維復合材料具有6層短碳纖維，第一層短碳纖維與第二層短碳纖維外形相同，第三層和第四層短碳纖維外形相同，第五層和第六層短碳纖維與第一層和第二層短碳纖維外形相同，第一層和第二層短碳纖維與第五層和第六層短碳纖維關于第三層和第四層短碳纖維對稱。
10.根據權利要求7所述的新型碳纖維復合材料，其特征在于，6層所述短碳纖維的搭接長度為20mm，樹脂的搭接表面斷裂能量大于1.56KJ/m2。
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