[發明專利]一種熱塑性復合材料螺栓及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202011090606.0
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112373067A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 朱波;徐長水
• 申請（專利權）人: 山東中航和輝復合材料有限公司;山東中航和輝航空標準件有限責任公司
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52;B29C70/34;F16B35/00;B29L1/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

1.一種熱塑性復合材料螺栓，其特征在于，包括：熱塑性混雜纖維增強芯、表面熱塑性混雜纖維纏繞螺紋層；所述表面熱塑性混雜纖維纏繞螺紋層包括：表面增強層和螺紋層；所述熱塑性混雜纖維增強芯外側纏繞有表面增強層，所述表面增強層上設置有螺紋層。

2.如權利要求1所述的熱塑性復合材料螺栓，其特征在于，所述纏繞為環向纏繞、螺旋纏繞、或縱向纏繞。

3.如權利要求2所述的熱塑性復合材料螺栓，其特征在于，所述環向纏繞的纏繞角為85-90°。

4.如權利要求2所述的熱塑性復合材料螺栓，其特征在于，所述螺旋纏繞的纏繞角為45-70°。

5.如權利要求2所述的熱塑性復合材料螺栓，其特征在于，所述縱向纏繞的纏繞角不超過25°。

6.如權利要求1所述的熱塑性復合材料螺栓，其特征在于，所述熱塑性混雜纖維增強芯的厚度為4-6mm。

7.如權利要求1所述的熱塑性復合材料螺栓，其特征在于，所述表面熱塑性混雜纖維纏繞螺紋層的厚度為2-3mm。

8.如權利要求1所述的熱塑性復合材料螺栓，其特征在于，所述的熱塑性混雜纖維增強芯部采用高模量碳纖維為主體，混雜高強度碳纖維和高韌性纖維為混雜纖維；

優選地，所述高模量碳纖維為M40、M40J、M55、M55J、M60或M60J中的任意一種，

優選地，所用的高強度碳纖維為T300、T700、T800或T1000碳纖維中的任意一種；

優選地，所用的高韌性纖維為芳綸纖維、UHMWPE纖維或PBO纖維中的任意一種；

優選地，所述的表面增強層采用高強度碳纖維和高韌性纖維混雜纏繞成型；

優選地，高強度碳纖維為T300、T700、T800或T1000碳纖維中的任意一種；

所用的高韌性纖維為芳綸纖維、UHMWPE纖維或PBO纖維中的任意一種。

9.一種熱塑性復合材料螺栓的制備方法，其特征在于，包括：

采用高模量碳纖維為主體，混雜高強度碳纖維和高韌性纖維為混雜纖維；

采用拉擠成型工藝以熱熔方式在單向連續纖維之間通過加熱方式滲入熱塑性樹脂構成熱塑性混雜纖維增強芯部；

在所述熱塑性混雜纖維增強芯部的表面采用二維纏繞工藝制備表面增強層；

在所述表面增強層上采用二次模壓塑化加工制備出表面螺紋。

10.權利要求1-8任一項所述的熱塑性復合材料螺栓在機械裝配和連接中的應用。