[发明专利]一种复合材料编织预制填充带及其制备方法

权利要求书

1.一种复合材料编织预制填充带，其特征在于，所述的编织预制填充带是由芯材和包覆层组成：芯材是由单向纤维纱组成，包覆层是由多层编织带组成，每层编织带的结构形式为二维二向或二维三向。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料编织预制填充带，其特征在于，所述的芯材与包覆层所用的纤维纱的材质相同或不同，其纤维纱材质为碳纤维或玻璃纤维或芳纶纤维或超高分子量聚乙烯纤维或玄武岩纤维或天然植物纤维或上述一种或几种纤维的混合。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料编织预制填充带，其特征在于，所述的编织预制填充带为干态预制填充带；其预制截面形状为“三角”形，具体由复合材料结构件接头形式决定，包括等弧边三角形或直角弧弦三角形或不等弧边三角形。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料编织预制填充带，其特征在于，所述芯材内部包裹一根表面经脱脂处理的布拉格光栅光纤。

5.一种复合材料编织预制填充带的制备方法，其特征是，该制备方法的具体操作步骤如下：

(1)选择纤维纱的填充量：依据复合材料结构件三角区的标准化的整体结构及其形状尺寸，并用复合材料结构件的纤维体积分数来设计复合材料制件三角区所用纤维纱线的纤维束总数N，选取纤维束为N/20～4N/5的纤维纱作为芯材用量，其余作为包覆层纤维纱用量；

(2)芯材的制备：先配制质量百分比浓度为1％wt.～20％wt.的非反应性定型剂溶液，并把非反应性定型剂溶液喷涂或刷涂在芯材用纤维纱表面，然后把芯材用纤维纱经过预定型工艺制备成芯材预制带；

(3)编织预制填充带的编织：先按照标准编织工艺把包覆层用纤维纱编织成二维二向或二维三向的编织带，并包覆在芯材预制带外表面，制备得到在芯材预制带外表面包覆多层编织带的编织预制填充带；

(4)编织预制填充带的预定型：先把非反应性定型剂溶液喷涂或刷涂在编织预制填充带外表面，再把编织预制填充带经拉伸后放入特定形状的整体或可分拆的口模模具中，经预定型工艺处理后获得具有特定形状的编织预制填充带。

6.根据权利要求5所述的一种复合材料编织预制填充带的制备方法，其特征是，所述的非反应性定型剂是与复合材料结构件所用树脂基体相匹配的热塑性树脂或热固性树脂或热塑性树脂与热固性树脂的混合物；所述的非反应性定型剂在纤维纱表面喷涂或刷涂的质量百分比为1％～20％。

7.根据权利要求5所述的一种复合材料编织预制填充带的制备方法，其特征是，所述在芯材中不包裹或包裹一根表面经脱脂处理的布拉格光栅光纤。

8.根据权利要求5所述的一种复合材料编织预制填充带的制备方法，其特征是，所述编织预制填充带的特定形状是由复合材料结构件的接头形式决定的，其特定形状包括等弧边三角形或直角弧弦三角形或不等弧边三角形。

9.根据权利要求5所述的一种复合材料编织预制填充带的制备方法，其特征是，所述的预定型工艺为有两种：一是“干法”，首先在温度为60℃～250℃下保持5min～3h，使要预定型的芯材和编织预制填充带软化，并在负压＞0.09MPa下保持5min～3h；或采用“湿法”，即通过用溶剂使要预定型的芯材和编织预制填充带软化，并在温度60℃～250℃下，保持负压＞0.09MPa下保持5min～3h。

10.根据权利要求9所述的一种复合材料编织预制填充带的制备方法，其特征是，所述采用“湿法”的溶剂为丙酮或四氢呋喃或乙醇或丙酮。