[實(shí)用新型]一種梯度結(jié)構(gòu)的碳纖維熱塑性預(yù)浸織物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020284502.2
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN212046224U
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬琨;朱波;曹偉偉;孫娜;張燁;袁曉敏;秦溶蔓;杜明遠(yuǎn);王東哲
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué);山東寬原新材料科技有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B27/02;B32B27/12;B32B27/08;B32B27/34;B32B27/28;B32B27/40;B32B27/32;B32B27/30;B32B27/36;B32B27/42;B32B27/04;B32B7/10
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本實(shí)用新型公開了一種梯度結(jié)構(gòu)的碳纖維熱塑性預(yù)浸織物，由一側(cè)向另一側(cè)依次設(shè)置第一熱塑性高溫?zé)崛刍w膠膜層、第一熱塑性低溫?zé)崛蹪B透膠膜層、第一碳纖維與熱塑性熱熔纖維混合立體編織織物層、單向排布的碳纖維織物層、第二碳纖維與熱塑性熱熔纖維混合立體編織織物層、第二熱塑性低溫?zé)崛蹪B透膠膜層和第二熱塑性高溫?zé)崛刍w膠膜層。以纖維混雜技術(shù)為基礎(chǔ)，采用多層梯度結(jié)構(gòu)配置，以熱熔混雜為主要生產(chǎn)方式，可以有效保證預(yù)浸織物的整體穩(wěn)定性和界面結(jié)合力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于碳纖維熱塑性預(yù)浸織物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種梯度結(jié)構(gòu)的碳纖維熱塑性預(yù)浸織物。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本實(shí)用新型的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

碳纖維熱塑性預(yù)浸織物是一種生產(chǎn)熱塑性碳纖維復(fù)合材料的中間產(chǎn)品，利用該產(chǎn)品可以較好的控制熱塑性復(fù)合材料的成型均一性，同時含浸熱塑性樹脂的預(yù)浸織物省去了樹脂與纖維的含浸和復(fù)合工序，提高了復(fù)合材料的生產(chǎn)效率。預(yù)浸料的制備目前主要采用乳液浸漬法、熱熔含浸法、流化床浸漬法等多種復(fù)合方法，不同的預(yù)浸織物制備方法各有優(yōu)勢，但是也存在各自的問題，如，采用注射熱熔工藝制備的預(yù)浸織物設(shè)備復(fù)雜，所用的能耗較高，生產(chǎn)效率較低，其中預(yù)浸織物的熱塑性樹脂基體與纖維絲束之間的滲透和界面結(jié)合問題成為后續(xù)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和力學(xué)性能有效發(fā)揮的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種梯度結(jié)構(gòu)的碳纖維熱塑性預(yù)浸織物。以纖維混雜技術(shù)為基礎(chǔ)，采用多層梯度結(jié)構(gòu)配置，以熱熔混雜為主要生產(chǎn)方式，可以有效保證預(yù)浸織物的整體穩(wěn)定性和界面結(jié)合力。

為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一個或多個實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

一種梯度結(jié)構(gòu)的碳纖維熱塑性預(yù)浸織物，由一側(cè)向另一側(cè)依次設(shè)置第一熱塑性高溫?zé)崛刍w膠膜層、第一熱塑性低溫?zé)崛蹪B透膠膜層、第一碳纖維與熱塑性熱熔纖維混合立體編織織物層、單向排布的碳纖維織物層、第二碳纖維與熱塑性熱熔纖維混合立體編織織物層、第二熱塑性低溫?zé)崛蹪B透膠膜層和第二熱塑性高溫?zé)崛刍w膠膜層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的以上一種或多種實(shí)施例的有益效果是：

(1)混合立體編織織物層是采用碳纖維和熱塑性熱熔纖維混合編織，在熱壓成型時，熱塑性熱熔纖維受熱熔融，可以有效提高樹脂對碳纖維的浸漬效果。

(2)單向排布的碳纖維織物層位于兩混合立體編織織物層之間，形成夾芯混合結(jié)構(gòu)，可以顯著提高整體結(jié)構(gòu)的層間整體力學(xué)特性，不易分層，同時中間單向織物可以提高層面內(nèi)的拉伸、壓縮等力學(xué)特性；采用多維度碳纖維織物結(jié)構(gòu)，可以靈活調(diào)整和設(shè)計預(yù)浸織物的整體力學(xué)強(qiáng)度和剛度。

(3)在混合立體編織織物層的外側(cè)設(shè)置的低溫?zé)崛蹣渲z膜層在熱壓時熔融，可滲透在內(nèi)部多維立體碳纖維織物的內(nèi)部，保證織物內(nèi)部界面浸潤結(jié)合效果。在最外層設(shè)置熱塑性高溫?zé)崛刍w膠膜，在最終熱塑性預(yù)浸織物熱壓形成復(fù)合材料過程中進(jìn)行熔融滲透，與低溫滲透性熱塑性樹脂相互摻雜，形成熱塑性預(yù)浸織物整體基體結(jié)構(gòu)；

低熔點(diǎn)膠膜提高層間滲透性，高熔點(diǎn)膠膜提高整體力學(xué)特性，兩者相互配合，可以綜合提高熔融滲透性和整體預(yù)浸織物的力學(xué)特性。

附圖說明

構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的說明書附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中梯度結(jié)構(gòu)的碳纖維熱塑性預(yù)浸織物的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、單向正交排布的碳纖維織物層，2、立體編織織物層，3、夾芯混合結(jié)構(gòu)，4、熱塑性低溫?zé)崛蹪B透膠膜層，5、熱塑性高溫?zé)崛刍w膠膜層。