[发明专利]一种碳纤维制品以及应用

说明书

本发明提供了一种碳纤维制品及其应用，所述碳纤维制品包括碳纤维管材层和支撑件，其中碳纤维管材层包覆在支撑件外部；本发明制备的碳纤维制品通过结合结构特性从而改变碳纤维制品的机械性能，且支撑件空心结构或夹层结构，减少对原料的使用，可作为应力杆件在汽车、自行车以及飞机中的应用。

技术领域

本发明属于碳纤维领域，涉及一种碳纤维制品以及应用。

背景技术

通过叠层设计将预浸料或者纤维束编制成产品造型结构，产品性能完全取决于选用的材料性能，叠层设计，产品本身外观结构设计。目前对产品性能的改良只局限于从叠层方法，材料选用，产品造型变更方面改变产品性能，如果采用特殊性能结构应用于碳纤维产品，在不改变原产品外观设计造型的前提下，充分发挥结构本身的性能和碳纤维材料、叠层设计、外观结构设计性能组合，对产品性能的改良将具有划时代的意义，将开辟一种全新的碳纤维产品性能提升途径。

CN108007598A公开了一种感温传感头绝缘封装支撑结构；包括具有一定长度的本体，本体上设有N个隔断板，N为大于的偶数，N个隔断板沿本体外缘等角间隔设置；所述隔断板的外端上设有两个支撑片，两个支撑片对称地向隔断板的两侧延伸进而与其构成“Y”形的一体结构；该发明便于密封胶的注入，未提及可以通过结构特性去增加碳纤维管道的机械性能。

CN108413139A公开了一种碳纤维真空管道，其特征在于：包括管道骨架和将管道骨架包覆的管道蒙皮，管道蒙皮和管道骨架之间固定连接；其中管道蒙皮是由碳纤维复合材料经湿法缠绕而成的铺层，所述管道骨架为由钛合金材料制作而成的框架式管体结构；在管道内，靠近管道的圆形截面底部，设置与管道横截面垂直且沿管道轴向延伸的管道地板支撑结构；管道地板支撑结构的上表面和管道内壁均固定连接管道蒙皮；该发明制备的碳纤维轻质高效，抗弯性能好，但是未提及可以通过结构特性去增加碳纤维管道的机械性能。

CN108045039A公开了一种结构高阻尼碳纤维复合材料，包括多个碳纤维增强树脂层/碳纳米管泡沫层单元结构；每个碳纤维增强树脂层/碳纳米管泡沫层单元结构均由两碳纤维增强树脂层及其夹持在两碳纤维增强树脂层中间的碳纳米管泡沫层构成。本发明采用商业化碳纳米管泡沫作为阻尼层，通过简单易行的技术实现复合材料性能的提高；所采用的碳纳米管泡沫具有比表面积大、韧性优、与树脂浸润性好的优点，碳纤维树脂层进入碳纳米管泡沫后可显著提高层间剪切强度20％以上；该发明制备的结构高阻尼碳纤维复合材料具有较好的阻尼系数，但是未提及可以通过结构特性去增加碳纤维管道的机械性能。

因此，开发一种结合结构特性的碳纤维制品非常有意义。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种碳纤维制品及其应用，所述碳纤维制品通过结合结构特性，从而提高了碳纤维制品的机械性能，可作为应力杆件在汽车、自行车以及飞机中的应用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种碳纤维制品，所述碳纤维制品包括碳纤维管材层和支撑件，其中碳纤维管材层包覆在支撑件外部。

本发明中将支撑件添附在碳纤维管材层的内部，从而增加碳纤维制品的机械性能；并通过结合结构件不同的结构特性，从而进一步增加了碳纤维制品的机械性能。

在本发明中，所述支撑件的结构为三角结构、菱形结构、螺旋结构或阻尼结构中的任意一种。

本发明中支撑件的结构可选用不同的结构，需要选用的结构时根据产品的需求来决定的，其中支撑件为三角形，可增加碳纤维制品的刚性和稳定性；当支撑件为菱形时，可增加碳纤维制品的强度和刚度；当支撑件为螺旋结构时，可增加碳纤维制品的抗扭力；当支撑件为阻尼结构时，可增加碳纤维制品的吸振性能。

在本发明中，所述支撑件为空心结构或夹层结构。