[发明专利]连续碳纤维增强的坩埚预制体及其制备方法

权利要求书

1.一种连续碳纤维增强的坩埚预制体，其特征在于：该坩埚预制体由基础单元铺层、连续碳纤维增强层经针刺成型的准三维立体织物，所述基础单元铺层由碳纤维布/网胎复合料或碳纤维布和网胎组合层构成。

2.如权利要求1所述坩埚预制体，其特征在于：所述坩埚预制体中连续碳纤维5%～30%、碳纤维布50%～85%和网胎5%～20%。

3.如权利要求1所述坩埚预制体，其特征在于：所述碳纤维布/网胎复合料是由碳纤维布与网胎经针刺固定成型。

4.如权利要求1、2或3所述坩埚预制体，其特征在于：所述碳纤维布的面密度为100g/m²～640 g/m²，纤维规格为≥1K。

5.如权利要求1、2 或3所述坩埚预制体，其特征在于：所述网胎为短切碳纤维制成的薄毡，面密度为20 g/m²～300 g/m²，纤维规格为≥3K。

6.如权利要求2所述坩埚预制体，其特征在于：所述连续碳纤维为多步多次旋转，纤维规格为≥1K。

7.如权利要求1所述坩埚预制体，其特征在于：所述基础单元铺层为多步多次旋转错开拼接缝。

8.如权利要求1所述坩埚预制体，其特征在于：该坩埚预制体体积密度为0.30 g/cm³～0.55g/cm³。

9.一种如权利要求1所述坩埚预制体的制备方法，包括以下步骤：

⑴、将碳纤维布和网胎经预针刺固定成碳纤维布/网胎复合料，预针刺密度为2针/cm²～6针/cm²；

⑵、步骤⑴碳纤维布/网胎复合料或碳纤维布和网胎组合层按整体结构层和局部加强层进行分瓣裁剪、贴模铺层；

⑶、采用连续碳纤维按照以下方式缠绕，形成连续纤维增强层：

  3.1、在坩埚圆周上的总等分方向数，第一方向碳纤维沿埚帮开端圆周上的平行弦以及弦所在切面与坩埚表面的相交线所围成的轨迹线连续缠铺；旋转改变至下一方向重复第一方向碳纤维缠铺步骤；

  3.2、在坩埚圆周上的总等分点数，第一点碳纤维沿埚帮开端圆周上的交叉弦以及交叉弦所在切面与坩埚表面的相交线所围成的轨迹线，连续缠铺；旋转改变至下一等分点位置重复第一点碳纤维缠铺步骤；

⑷、采用针刺将步骤⑵和步骤⑶的产品固定连接，针刺密度为15-35针/cm²；获得坩埚预制体。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于：步骤3.1中，预制体的中心轴在弦与埚帮缠铺轨迹线形成平面上的投影应投射在该平面的中心线上，圆周上的总等分方向数为≥2，平行弦间距为≥3mm，预制体中心轴与该平面的中心线的夹角为0°～15°。

11.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于：步骤3.2中，预制体的中心轴在交叉弦与埚帮缠铺轨迹线形成平面上的投影应投射在该平面的中心线上，圆周上的总等分点数为≥6，交叉弦所对应的圆心角为10°～180°，预制体中心轴与该平面的夹角为0°～45°。