[发明专利]一种碳纤维预浸料生产的放纱方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维预浸料生产的放纱方法，首先使用塑料纤维束作为原材料，然后通过氧化炉氧化；将纤维束进入无氧加热炉，加热过程除去大部分的非碳元素，剩余的碳原子被转变成为紧密相连的晶体，与纤维平行排列，增强了纤维束的强度；纤维束通过离子水，从而更好的吸收树脂，并为纤维束施加少量初级的树脂层；制作预浸料，首先将树脂倒入镀膜机，纸上镀了一层湿的薄树脂膜；高压热滚轴使得树脂充分浸入碳纤维细丝之间，冷却盘将液态树脂变成胶状，树脂变成胶状后，脱模剂预处理过的纸就可以轻松被移除，使用聚酯膜覆盖预浸料表面，预浸料卷成卷，收集，实现了碳纤维预浸料生产，非常实用。

技术领域

本发明属于碳纤维预浸料生产技术领域，具体涉及一种碳纤维预浸料生产的放纱方法。

背景技术

预浸料是制造复合材料及其制件的中间材料，构成了复合材料的基本单元，其质量的均匀性和稳定性，是保证复合材料及其制件质量和可靠性的重要环节。树脂基复合材料(RMC)的高比强度和比刚度，可设计性能好，能有效减轻航天器的结构质量，是当今宇航材料的发展重点，正逐渐取代传统的金属材料。然而，随着宇航技术的新发展，环氧树脂(EP)由于其介电性能、耐热性、尺寸稳定性和耐湿性不佳而使用率逐渐减小。而聚酰亚胺(PI)、双马来酰亚胺(BMI)和聚醚醚酮(PEEK)等新材料，虽然耐热性、介电性能有了很大提高，但却又存在着溶解性差、成型温度高等工艺上的缺陷，有待进一步改进。近年来，氰酸酯树脂(CE)因其性能综合了BMI等的耐高温和 EP的良好工艺性，且介电性能极佳，具有极广泛的应用前景，成为继PI和 BMI之后的又一高性能宇航复合材料基体树脂。近年来，卫星、飞船等空间飞行器上碳纤维复合材料的使用量逐年增加，尤其是碳纤维预浸料复合材料已广泛应用于卫星的中心承力筒、基板、连接架等主体结构中，满足了航天器的多项功能性需求。

因此急需一种碳纤维预浸料生产的放纱方法。

发明内容

本发明的目的在于提供：一种碳纤维预浸料生产的放纱方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳纤维预浸料生产的放纱方法，生产步骤如下：

S1：首先使用塑料纤维束作为原材料，然后通过氧化炉氧化；

S2：将纤维束进入无氧加热炉，加热过程除去大部分的非碳元素，剩余的碳原子被转变成为紧密相连的晶体，与纤维平行排列，增强了纤维束的强度；

S3：纤维束通过离子水，从而更好的吸收树脂，并为纤维束施加少量初级的树脂层；

S4：卷轴将制成的纤维束卷成卷，买家既可将它编织成碳纤维制品，或使用树脂制成预浸料；

S5：制作预浸料，首先将树脂倒入镀膜机，纸上镀了一层湿的薄树脂膜；

S6：另一台机器将200-300束碳纤维制成单向碳纤维布，将两轴树脂镀层纸放入树脂浸渍机；

S7：碳纤维单向布被送入的过程中，加热元件对其进行加热以加速后期的树脂吸收；

S8：碳纤维单向布经过两层树脂纸之间，高压热滚轴使得树脂充分浸入碳纤维细丝之间；

S9：冷却盘将液态树脂变成胶状，树脂变成胶状后，脱模剂预处理过的纸就可以轻松被移除，使用聚酯膜覆盖预浸料表面，预浸料卷成卷，收集。

进一步的，塑料纤维通过氧化炉，持续几分钟，温度480F左右，从空气中夺取氧粒子，这个过程对纤维的原子结构进行了重排，从而使得纤维束获得了抗高温能力。

进一步的，氧化时，纤维束颜色最终变为了黑色。

进一步的，碳化过程，纤维束进入无氧加热炉，加热过程除去了大部分的非碳元素，剩余的碳原子被转变成为紧密相连的晶体，与纤维平行排列，增强了纤维束的强度。