[发明专利]碳纤维强化成形体

说明书

本发明提供一种碳纤维强化成形体，能够避免碳纤维从基材上剥离，由此具有高强度。所述碳纤维强化成形体包括基材(12)和分散在所述基材(12)中的复合材料(14)，其特征在于，所述复合材料(14)包括：碳纤维(16)和结构体，所述结构体形成在所述碳纤维(16)的表面，且包括多个碳纳米管(18a)，其中，所述多个碳纳米管(18a)形成相互直接连接的网络结构，所述碳纳米管将其表面的一部分作为附着部(20)直接附着在所述碳纤维(16)的表面上，且通过设置在除所述附着部(20)以外的至少一部分上的粘接部件(22)物理性地结合在所述碳纤维(16)的表面上。

技术领域

本发明涉及一种碳纤维强化成形体。

背景技术

揭示有一种复合材料，该复合材料包括：由碳材料等形成的纤维、及形成在所述纤维表面的结构体(例如，专利文献1)。专利文献1中，所述结构体含有多个碳纳米管，所述多个碳纳米管形成相互直接连接的网络结构的同时，直接附着在所述纤维表面。根据记载，含有这种复合材料的成形体可以体现出纤维原有功能的同时，能够发挥出基于CNT的电导电性、热传导性、机械强度等功能。

作为复合材料使用碳纤维的成形体(以下，将该成形体称为碳纤维强化成形体)，在航空机、汽车、普通产业、体育用品等各种领域中的用途在扩大。在这样的碳纤维强化成形体中，对强度等特性的要求正变得更加严格。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/175319号

发明内容

发明要解决的技术问题

碳纤维强化成形体中，当碳纤维与基材之间的粘结力较小时，碳纤维有时会从基材上剥离下来。这种表面剥离现象会导致成形体的机械强度下降，因此需要尽可能地避免上述情况的发生。

由此，本发明的目的在于，避免碳纤维从基材上剥离下来，由此提供具有高强度的碳纤维强化成形体。

为解决技术问题的技术方案

本发明涉及的碳纤维强化成形体，包括基材和分散在所述基材中的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括：碳纤维；以及结构体，所述结构体形成在所述碳纤维的表面上，且包括多个碳纳米管，其中，所述多个碳纳米管形成相互直接连接的网络结构，所述碳纳米管将其表面的一部分作为附着部直接附着在所述碳纤维的表面上，且通过设置在除所述附着部以外的至少一部分上的粘接部件物理性地结合在所述碳纤维的表面上。

发明效果

根据本发明，碳纤维强化成形体包括分散在基材中的复合材料。复合材料中，在碳纤维的表面形成有含多个CNT的结构体。多个CNT将一部分表面作为附着部直接附着在碳纤维表面上。而且，在除附着部以外的至少一部分，于CNT与碳纤维之间存在粘接部件。通过该粘接部件，CNT能够物理性地结合在碳纤维表面上。通过CNT牢固地粘结在碳纤维表面，从而提高CNT与碳纤维之间的粘结力。

另外，在基材和碳纤维之间，由于介有牢固地粘结在碳纤维表面上的CNT，因此基材和碳纤维之间的粘结力也得到提高。其结果，能够避免碳纤维从基材上剥离，由此能够获得具有高强度的碳纤维强化成形体。

附图说明

图1为表示第一实施方式的碳纤维强化成形体结构的概略图；

图2为表示包含在复合材料中的碳纤维表面结构的概略图；

图3为用以说明碳纤维表面的CNT状态的放大概略图；

图4为用以说明应力缓和的示意图；

图5为表示界面剪切强度测定方法的示意图；