[實(shí)用新型]寬幅碳纖維布、立體纖維預(yù)制體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922058233.8
• 申請(qǐng)日: 2019-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN212194489U
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆云良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇天鳥高新技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): B32B9/00
• 分類號(hào): B32B9/00;B32B9/04;B32B7/09;D03D15/00;D03D13/00
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44334
• 代理人: 余劍文;孟霞

本實(shí)用新型提供的一種寬幅碳纖維布和立體纖維預(yù)制體。該寬幅碳纖維布包括多根經(jīng)向紗線和與所述經(jīng)向紗線交織的多根緯向紗線，所述經(jīng)向紗線和所述緯向紗線為覆層碳纖維束，所述碳纖維布的幅寬大于等于3米。本實(shí)用新型通過對(duì)碳纖維束的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使其表面覆層，一方面解決了織造過程因碳纖維束斷裂伸長(zhǎng)低，容易起毛斷裂的問題，成功制得幅寬3米及以上的碳纖維布；另一方面，寬幅碳纖維布的成型為大尺寸、高性能立體纖維預(yù)制體乃至其復(fù)合材料的制備提供有利條件，避免裁剪、搭接造成的不利影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及碳纖維織造技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種寬幅碳纖維布、立體纖維預(yù)制體。

背景技術(shù)

高性能復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和大尺寸工藝可實(shí)現(xiàn)性，而大尺寸(型面尺寸大于2米)仿形碳纖維預(yù)制體是研制高性能復(fù)合材料的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，是復(fù)雜形狀高性能復(fù)合材料的重要增強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式，其X-Y方向多以碳纖維布的形式存在。目前，常用的1K、3K碳纖維布最大幅寬達(dá)2米，制備尺寸大于2米的預(yù)制體的過程中，因幅寬不足需進(jìn)行搭接處理，搭接部位還需預(yù)先縫合，對(duì)復(fù)雜形狀預(yù)制體的性能帶來一定的負(fù)面影響，降低了復(fù)合材料的力學(xué)性能。

由于1K、3K碳纖維斷裂伸長(zhǎng)低(約1.6％；天然纖維如棉為3-7％，蠶絲15-25％，羊毛25-35％；化纖如滌綸30-40％，氨綸450-800％等等)，織造時(shí)纖維易折斷、磨損、起毛，使碳纖維布外觀質(zhì)量、表觀均勻性和力學(xué)性能難控制；采用現(xiàn)有寬幅織造設(shè)備(現(xiàn)處于國(guó)際領(lǐng)先地位的德國(guó)、比利時(shí)等國(guó)家生產(chǎn)劍桿織機(jī)幅寬可達(dá)4600mm)進(jìn)行大幅寬織造過程中，由于幅寬增加，碳纖維布兩側(cè)經(jīng)紗編織角度加大，碳纖維磨損變大，導(dǎo)致碳纖維性能降低，且極易起毛斷裂，難以連續(xù)織造成型。因此，大幅寬織造設(shè)備目前僅適用于天然纖維及化纖。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種改進(jìn)的寬幅碳纖維布及立體纖維預(yù)制體。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為：一種寬幅碳纖維布，包括多根經(jīng)向紗線和與所述經(jīng)向紗線交織的多根緯向紗線，所述經(jīng)向紗線和所述緯向紗線為覆層碳纖維束，所述碳纖維布的幅寬大于等于3米。

進(jìn)一步的，所述覆層碳纖維束的表層為上漿劑，內(nèi)層為碳纖維束，其中上漿劑占碳纖維束質(zhì)量的1.2％。

進(jìn)一步的，所述碳纖維束主要由1000根碳纖維單絲或3000根碳纖維單絲構(gòu)成。

進(jìn)一步的，所述上漿劑還覆設(shè)于所述碳纖維單絲的表層。

進(jìn)一步的，所述經(jīng)向紗線的排布密度為4.0-12.5根/cm。

進(jìn)一步的，所述緯向紗線的排布密度為4.0-12.5根/cm。

進(jìn)一步的，所述碳纖維布的組織結(jié)構(gòu)為平紋，斜紋或緞紋。

本實(shí)用新型還提供一種立體纖維預(yù)制體，其型面尺寸大于2米，所述纖維預(yù)制體包括多個(gè)依次包覆或疊放的型面層，和連接多個(gè)所述型面層的層間纖維；其中至少一所述型面層為整體包覆或鋪放的所述的寬幅碳纖維布，所述層間纖維包括針刺植入層間的短纖維簇、縫合引入的連續(xù)纖維束、穿刺引入的纖維束或棒材中一種或多種。

進(jìn)一步的，多層整體包覆或鋪放的所述寬幅碳纖維布的搭接部位相互錯(cuò)開。

進(jìn)一步的，多層整體包覆或鋪放的所述寬幅碳纖維布的搭接部位按型面尺寸均勻錯(cuò)開。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的寬幅碳纖維布通過對(duì)碳纖維束的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使其表面覆層，一方面解決了織造過程因碳纖維束斷裂伸長(zhǎng)低，容易起毛斷裂的問題，成功制得幅寬3米及以上的碳纖維布；另一方面，寬幅碳纖維布的成型為大尺寸、高性能立體纖維預(yù)制體乃至其復(fù)合材料的制備提供有利條件，避免裁剪、搭接造成的不利影響。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。