[实用新型]碳纤维展宽布针刺预制体

说明书

本实用新型提供的一种碳纤维展宽布针刺预制体，包括若干平面叠置的单元层和由针刺植入的层间纤维，若干所述单元层包含至少一层碳纤维展宽布或展宽碳纤维，和至少一层薄毡。本实用新型提供的碳纤维展宽布针刺预制体采用碳纤维展宽布，其厚度远小于传统平面织物，制备的针刺预制体体积密度可达0.70g/cm³以上，预制体的力学性能可提高40％左右。

技术领域

本实用新型涉及碳纤维织造技术领域，特别是指一种碳纤维展宽布针刺预制体。

背景技术

碳纤维针刺预制体通常以碳纤维平面织物和碳纤维薄毡为原材料进行接力针刺，依靠倒向钩刺将织物和薄毡中的部分水平纤维植入 Z向，产生垂直纤维簇，使平面织物和薄毡相互结合约束，形成平面和Z向均有一定强度的准三维独特网状结构预制体，具有孔隙分布均匀、易致密成型、较高的面内和层间强度、生产成本低等特点，已广泛应用于导弹端头、固体火箭发动机喉衬、碳/碳扩张段、飞机刹车盘等。现有碳纤维针刺预制体中碳纤维平面织物通常采用6K、12K 碳纤维，结构单元层为平纹、缎纹、斜纹、单向碳纤维布与薄毡或其组合，预制体单元层间距通常在0.6mm以上，体积密度不高(≤ 0.65g/cm³)，制成复合材料后力学性能已不能满足高性能复合材料的应用发展需求。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提供一种改进的针刺预制体，具有更高体积密度，力学性能好，能够满足新型武器装备的发展需求。

本实用新型提供的技术方案为：一种碳纤维展宽布针刺预制体，包括若干平面叠置的单元层和由针刺植入的层间纤维，若干所述单元层包含至少一层碳纤维展宽布或展宽碳纤维，和至少一层薄毡。

进一步的，相邻两层所述单元层的层间距为0.10-0.28mm。

进一步的，相邻两层所述单元层的层间距为0.13-0.28mm。

进一步的，多层所述单元层以预设角度依次叠置设置，所述预设角度包括0°、30°、45°、60°及90°中一个或多个。

进一步的，每一所述单元层主要由数层碳纤维展宽布、展宽碳纤维中一种或多种与至少一层薄毡的组合构成。

进一步的，每一所述单元层中多层的碳纤维展宽布和/或展宽碳纤维层按照设定角度依次叠置设置，所述设定角度包括0°、30°、45°、 60°及90°中一个或多个。

进一步的，每根所述层间纤维由一所述单元层的纤维针刺植入形成在所述单元层内部或多层所述单元层的内部，用以连结所述单元层中叠置的若干层或多层所述单元层中叠置的若干层。

进一步的，每根所述层间纤维由多层所述单元层的纤维针刺植入形成在多层所述单元层内部或数个多层所述单元层的内部，用以连结多层所述单元层的多层或数个多层所述单元层的多层。

进一步的，针刺植入的密度为15～35针/cm²。

进一步的，所述碳纤维展宽布的边缘设有聚乙烯醇涂层，所述碳纤维展宽布面密度为80-200g/m²，所述薄毡面密度为30-60g/m²。

与现有技术相比，本实用新型提供的碳纤维展宽布针刺预制体采用碳纤维展宽布，其厚度远小于传统平面织物，制备的针刺预制体体积密度可达0.70g/cm³以上，预制体的力学性能可提高40％左右。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型一实施方式中碳纤维展宽布针刺预制体的结构示意图。

附图标记说明:

碳纤维展宽布针刺预制体 100