[发明专利]耐疲劳高强度纤维增强树脂基复合材料型材及其制备方法

说明书

本发明提供一种耐疲劳高强度纤维增强树脂基复合材料型材：包括单层板；所述单层板上铺设有纤维组，纤维组沿着单层板长度方向设置；所述纤维组包括纤维一、纤维二和纤维三，所述纤维一沿着单层板长度方向设置；在纤维一长度两侧分别设置有：一侧为纤维二以短切纤维切口为间距沿着单层板长度方向设置；另一侧为纤维二以短切纤维切口为间距沿着单层板长度方向设置。本发明还提供一种耐疲劳高强度纤维增强树脂基复合材料型材制备方法，本发明中的耐疲劳高强度纤维增强树脂基复合材料型材，具有强度高，耐疲劳性能好，且单层板制备工艺简单，易操作。

技术领域

本发明涉及一种纤维增强树脂基复合材料型材，特别是一种耐疲劳高强度的纤维增强树脂基复合材料型材，属于纤维增强树脂基复合材料技术领域。

背景技术

世界范围内高强轻质新材料的需求显著增加，新材料研究的新方向、新技术不断涌现。先进复合材料质量轻、强度高，耐热、耐酸碱腐蚀、耐辐射、耐磨损，并且电绝缘性、生物相容性、可设计性及可加工性好，

纤维/树脂基复合材料，是工程应用中最重要的高性能复合材料。如碳纤维增强树脂基复合材料，具有高的比强度、比模量，质轻、尺寸稳定等优异性能，广泛应用在航天航空、军事等领域。复合材料中，纤维是主要承受力的部分，基体起到骨架作用。

纤维增强树脂基复合材料，大大提高了基体的强度。但当结构件受到交变载荷，在纤维增强方向由于强度的提升，特别容易引起疲劳失效，即提高材料的强度往往会降低其疲劳寿命；反之，若要提高材料的疲劳寿命，则会大大削弱其强度等机械性能。这已成为目前阻碍复合材料发展的严重“瓶颈”问题之一。

因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效的耐疲劳高强度纤维增强树脂基复合材料型材及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种耐疲劳高强度纤维增强树脂基复合材料型材：包括单层板；

所述单层板上铺设有纤维组，纤维组沿着单层板长度方向设置；所述纤维组包括纤维一、纤维二和纤维三，

所述纤维一沿着单层板长度方向设置；

在纤维一长度两侧分别设置有：一侧为纤维二以短切纤维切口为间距沿着单层板长度方向设置；另一侧为纤维三以短切纤维切口为间距沿着单层板长度方向设置。

作为对本发明 耐疲劳高强度纤维增强树脂基复合材料型材的改进：

在同一个纤维组中：纤维二和纤维三以纤维一为中心线对称设置。

作为对本发明 耐疲劳高强度纤维增强树脂基复合材料型材的进一步改进：

沿着单层板长度方向，相邻两个纤维组中的短切纤维切口在单层板上长度位置交替设置。

作为对本发明 耐疲劳高强度纤维增强树脂基复合材料型材的进一步改进：

所述纤维二和纤维三的长径比均为10～30。

作为对本发明 耐疲劳高强度纤维增强树脂基复合材料型材的进一步改进：

纤维一的直径为d₀；纤维二和纤维三与纤维一的间距均为S₂＝md₀，1≤m≤4；两相邻纤维组中的纤维一之间的间距S₁＝nd₀，3≤n≤15。

本发明还提供一种耐疲劳高强度纤维增强树脂基复合材料型材制备方法，包括以下步骤：

铺设热塑性树脂挤压膜；

在热塑性树脂膜上表面铺设纤维组；

在纤维组上表面铺设热塑性树脂膜，进行热压成型得到单层板；