[发明专利]一种碳纤维复合预氧丝预制体的制备方法在审
申请号: | 201711391796.8 | 申请日: | 2017-12-21 |
公开(公告)号: | CN109955551A | 公开(公告)日: | 2019-07-02 |
发明(设计)人: | 蒋洪亮 | 申请(专利权)人: | 宜兴市宜泰碳纤维织造有限公司 |
主分类号: | B32B5/26 | 分类号: | B32B5/26;B32B9/00;B32B9/04;B32B38/00;D04H1/42;D04H1/732 |
代理公司: | 南京天华专利代理有限责任公司 32218 | 代理人: | 杜振军 |
地址: | 214215 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 预氧丝预制体 种碳纤维 预制体 网胎 制备 单向碳纤维布 复合 生产成本低 预氧化纤维 结构致密 碳纤维布 逐层叠加 剪切 编织机 均匀性 碳纤维 体表面 通透性 织造 层间 分层 开松 淋水 平铺 无纬 针刺 生产工艺 加热 填充 预制 三维 生产 | ||
本发明提供了一种碳纤维复合预氧丝预制体的制备方法,包括以下步骤:1)将12K碳纤维采用编织机织造出无纬单向碳纤维布;2)将PAN预氧化纤维丝经剪切、淋水、加热、开松后制成网胎;3)将碳纤维布平铺,结合网胎作为层间填充,逐层叠加,逐层针刺,得到三维整体结构预制体。本发明所生产的预制体结构致密,不容易分层,预制体表面孔隙的均匀性和通透性优秀,使得后续增密周期大大缩短,而且该方法生产工艺简单,生产成本低。
技术领域
本发明涉及复合材料领域,尤其涉及一种碳纤维复合预氧丝预制体的制备方法。
背景技术
碳/碳复合材料是以碳纤维为增强材料,以碳为基体的复合材料。作为设备中耐高温、耐腐蚀的关键部件,碳/碳复合材料具有高强度、高模量、隔热优异、高密度等优异特性,在机械、电子、化工、冶金、核能、航空航天和国防等领域被广泛应用。
碳/碳复合材料是由碳纤维预制体经CVD炉多次反复气相沉积或浸胶后碳化增密而成。原有工艺生产的碳纤维预制体由于针刺的密度和深度不合理,预制体表面孔隙的均匀性和通透性比较差,而且容易分层 ,不利于后期连续高温碳化和气相沉积,只能通过低温、低气流来进行渗透增密处理,使得增密周期大大延长,生产成本不断提高。
发明内容
本发明为了克服上述技术的不足,提供一种碳纤维复合预氧丝预制体的制备方法。该方法生产工艺简单,生产成本低。所生产的预制体结构致密,不容易分层,预制体表面孔隙的均匀性和通透性优秀,使得增密周期大大缩短。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种碳纤维复合预氧丝预制体的制备方法,包括以下步骤:
1)将12K碳纤维采用编织机织造出无纬单向碳纤维布。
2)将PAN预氧化纤维丝切成长度为56-64mm的短纤维,淋水使短纤维的湿度保持在4-6%,之后放入烘箱加热到45℃,保温18-20小时,取出后经开松机打散分离,再将分离后的短纤维送入气流成网设备制成网胎,网胎的厚度为0.52-0.65mm,网胎的表面密度为80-260g/㎡。
3)将碳纤维布平铺,结合网胎作为层间填充,逐层叠加,逐层针刺,得到三维整体结构预制体,层间密度为19层±1/cm。
进一步,所述针刺的密度为46-50刺/㎡。
进一步,所述针刺的进针深度为10-16cm。
本发明的有益效果:本发明针刺密度和深度十分合理,优化了预制体的结构性能,所生产的预制体结构致密,不容易分层,预制体表面孔隙的均匀性和通透性优秀,使得后续增密周期大大缩短,而且该方法生产工艺简单,生产成本低。
具体实施方式
实施例1
本实施例碳纤维复合预氧丝预制体的制备方法,包括以下步骤:
1)将12K碳纤维采用编织机织造出无纬单向碳纤维布。
2)将PAN预氧化纤维丝切成长度为56mm的短纤维,淋水使短纤维的湿度保持在4%,之后放入烘箱加热到45℃,保温18小时,取出后经开松机打散分离,再将分离后的短纤维送入气流成网设备制成网胎,网胎的厚度为0.52mm,网胎的表面密度为88g/㎡。
3)将碳纤维布平铺,结合网胎作为层间填充,逐层叠加,逐层针刺,得到三维整体结构预制体,层间密度为18层/cm,
针刺的密度为46刺/㎡,针刺的进针深度为10 cm。
实施例2
本实施例碳纤维复合预氧丝预制体的制备方法,包括以下步骤:
1)将12K碳纤维采用编织机织造出无纬单向碳纤维布。
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