[发明专利]一种具有碳纤维-多孔尼龙复合结构的螺旋桨及其制备方法

说明书

本发明提供一种具有碳纤维‑多孔尼龙复合结构的螺旋桨，其结构特征在于在所述螺旋桨从内到外依次增设如下层结构，具体包括：多孔尼龙‑环氧树脂复合层，由剪切至预设尺寸的多孔尼龙网布表面涂覆环氧树脂和固化剂的混合物固化后得到；碳纤维‑环氧树脂复合层，由碳纤维预浸料包覆多孔尼龙‑环氧树脂复合层外部对螺旋桨进行整体铺层后，并将铺层后的整体结构置于模具中加热固化碳纤维预浸料得到；碳纤维面胶层，设置在经打磨抛光处理后的碳纤维‑环氧树脂复合层表面。本发明还公开了该碳纤维复合材料螺旋桨的制备方法。本发明的结构在抗冲击性能方面有明显的提高，且重量大幅降低，得到的碳纤维复合材料螺旋桨在无人机等领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种动力装置，尤其涉及一种具有碳纤维-多孔尼龙复合结构的螺旋桨及其制备方法。

背景技术

螺旋桨是一种动力装置，靠着桨叶的旋转，能将发电机的功率转化为推动力，用碳纤维复合材料制作螺旋桨，具有重量轻、强度高、旋转噪音低、韧性好，有较强的抗腐蚀能力。碳纤维螺旋桨已经得到了广泛的应用，从无人机到其他相关领域，螺旋桨的寿命也得到了很大的提高。

目前制备碳纤维螺旋桨的方法大多是真空加热模压法一体成型技术，但此类方法存在着碳纤维螺旋桨的抗冲击力不够，脆性较大，当螺旋桨在高转速的情况下，碰到外界物体上容易折断等问题。实用新型专利(公开号为CN206456532U)“一种碳纤维船用螺旋桨叶片”公开了一种碳纤维船用螺旋桨叶片，采用对称和变厚度结构铺层，有效增加碳纤维螺旋桨叶片的强度性能，是一种有效多层碳纤维的制备方法，但并没有报道如何制备多层碳纤维复合材料的方法。

因此，有必要提供一种新的螺旋桨叶结构及其制备方法，用以解决现有技术中的不足。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种具有碳纤维-多孔尼龙复合结构的螺旋桨及其制备方法。本发明主要利用在铝合金磨具内部铺设具有碳纤维-多孔尼龙复合的多层结构制备螺旋桨叶，在减轻整体重量的同时，增强了其韧性，从而有效解决了高速旋转抗冲击的问题。

本发明采用的技术手段如下：

一种具有碳纤维-多孔尼龙复合结构的螺旋桨，其特征在于，在所述螺旋桨从内到外依次增设如下层结构，具体包括：

多孔尼龙-环氧树脂复合层，由剪切至预设尺寸的多孔尼龙网布表面涂覆环氧树脂和固化剂的混合物固化后得到；

碳纤维-环氧树脂复合层，由碳纤维预浸料包覆所述多孔尼龙-环氧树脂复合层外部对所述螺旋桨进行整体铺层后，并将铺层后的整体结构置于模具中加热固化碳纤维预浸料得到；

碳纤维面胶层，设置在经打磨抛光处理后的碳纤维-环氧树脂复合层表面。

进一步地，所述碳纤维面胶层的材料采用透明的环氧树脂类材料，所述碳纤维面胶层的厚度为35μm-65μm。

进一步地，所述碳纤维-环氧树脂复合层中的碳纤维为固化后的碳纤维预浸料。

进一步地，所述多孔尼龙-环氧树脂复合层中的多孔尼龙材料为芳香族聚酰胺。

本发明还公开了一种上述的具有碳纤维-多孔尼龙复合结构的螺旋桨的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、剪切多孔尼龙网布到预设尺寸，将环氧树脂和固化剂的混合物涂覆到多孔尼龙网布上，等待环氧树脂固化得到多孔尼龙-环氧树脂复合层；

S2、待多空尼龙网布上的环氧树脂固化后，将碳纤维预浸料包覆多孔尼龙-环氧树脂复合层的外部，对螺旋桨表面进行整体铺层，然后将铺层后的整体结构放入模具中；

S3、加热碳纤维预浸料，待固化后放置到自然冷却，得到包覆多孔尼龙-环氧树脂复合层的碳纤维-环氧树脂复合层；