[发明专利]一种碳纤维增强树脂混合层压板及其成型方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维增强树脂混合层压板及其成型方法。所述碳纤维增强树脂混合层压板包括碳纤维增强热固性树脂层压板和碳纤维增强热塑性树脂层压板，两种层压板按照一定顺序堆叠。所述成型方法包括：激光加工去除热固性层压板表面的惰性树脂层，使里层碳纤维裸露；将热固性层压板和热塑性层压板堆叠；通过热压工艺使得热塑性层压板表层的树脂熔融与热固性层压板裸露的纤维结合，得到碳纤维增强树脂混合层压板；本发明基于激光加工和热压工艺，使用碳纤维增强热固性层压板和热塑性层压板制得碳纤维增强树脂混合层压板，可以将特性不同的两种层压板进行结合，发挥两者之间的协同增强效应，使得碳纤维增强树脂混合层压板具有优秀的综合性能。

技术领域

本发明涉及复合材料应用领域，具体涉及一种碳纤维增强树脂混合层压板及其成型方法。

背景技术

近年来，随着能源需求的增加，碳纤维复合材料以其高比强度、高比模量的机械性能优势而受到研究学者的青睐。然而，传统的碳纤维增强热固性树脂层压板在实际的使用中往往存在以下问题：造价高、断裂伸长率低、断裂韧性差以及使用中难以和其他零部件较好连接等，整体呈现脆性较大的特点。这些特性在一定程度上限制了其使用范围。针对上述缺陷，研究人员尝试将延展性较好的金属或者热塑性树脂与碳纤维增强热固性树脂层压板相结合使用，以提高层压板的整体韧性。与单独使用碳纤维增强热固性树脂层压板相比，混合型层压板在一些特定的机械性能方面表现出更好的综合性能，甚至能发挥不同材料之间的协同作用，大大增强了实际应用能力。然而，目前混合层压板主要以单独加入的金属或者热塑性树脂层为主。从轻量化的角度出发，金属相比树脂自然差了许多。从机械性能的角度出发，虽然两者都拥有较好的延展性和韧性，但是在强度方面肯定是远远不及碳纤维复合材料。在制备工艺方面，因为热固性树脂的特点，也倾向与将材料准备好之后进行一次成型。甚至一些热塑性树脂层的使用也需要选择玻璃化温度和热固性树脂固化温度相近的。因此，寻求较好的碳纤维混合增强树脂混合层压板以及成型方法显得非常迫切。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种碳纤维增强树脂混合层压板及其成型方法。

本发明的提供的一种新的碳纤维增强树脂混合层压板，其包括碳纤维增强热固性树脂层压板和碳纤维增强热塑性树脂层压板，能够克服传统单纯使用金属或者热塑性树脂层带来的重量大或者强度差的缺陷；本发明提供相应的成型方法，采用已经固化的层压板进行混合层压板成型，提高了工艺的适应性。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的一种碳纤维增强树脂混合层压板，包括：碳纤维增强热固性树脂层压板、碳纤维增强热塑性树脂层压板及裸露的碳纤维布；所述碳纤维增强热固性树脂层压板和碳纤维增强热塑性树脂层压板堆叠；所述裸露的碳纤维布为碳纤维增强热固性树脂层压板经激光扫描，去除表面的惰性树脂层后裸露出的碳纤维布；所述碳纤维增强热固性树脂层压板和碳纤维增强热塑性树脂层压板通过裸露的碳纤维布连接。

进一步地，所述碳纤维增强热固性树脂层压板(1)为树脂已经固化成型的层压板。

进一步地，所述碳纤维增强热塑性树脂层压板(2)为树脂已经固化成型的层压板。

进一步地，所述堆叠的方式包括对称型堆叠、夹芯型堆叠和交替型堆叠等。

进一步地，所述对称型堆叠为所述碳纤维增强热固性树脂层压板(1)和碳纤维增强热塑性树脂层压板(2)由上至下堆叠；所述碳纤维增强热固性树脂层压板(1)和碳纤维增强热塑性树脂层压板(2)呈水平面对称。

进一步地，所述夹芯型堆叠为第一张碳纤维增强热固性树脂层压板(1)、碳纤维增强热塑性树脂层压板(2)及第二张碳纤维增强热固性树脂层压板(1)由上至下堆叠或第一张碳纤维增强热塑性树脂层压板(2)、碳纤维增强热固性树脂层压板(1)及第二张碳纤维增强热塑性树脂层压板(2)由上至下堆叠。