[发明专利]具有未增强区域的织造碳纤维增强的钢基体复合材料

权利要求书

1.碳纤维钢基体复合材料(CF-SMC)，其具有带有可变形表面的未增强区域，该CF-SMC包含：

烧结钢纳米颗粒的连续钢基体；和

在该连续钢基体中设置的彼此横向间隔开的至少两个增强区域，其中：

该至少两个增强区域中的每个区域强化CF-SMC抵抗弯曲或冲压，

每个增强区域包含被包封在该连续钢基体内的平面的碳纤维编织物形式的增强碳纤维结构，

并且该至少两个增强区域中的每个区域通过不含增强碳纤维并且限定可变形表面的未增强区域彼此间隔开，所述可变形表面经构造以响应于所施加的压力而改变形状，使得该CF-SMC被构造用于通过在该未增强区域内而不是在该至少两个增强区域内的弯曲或冲压的结构修改。

2.根据权利要求1所述的CF-SMC，其中该至少两个增强区域相对于彼此不重叠。

3.根据权利要求1所述的CF-SMC，其中增强碳纤维的每个增强区域彼此平行。

4.根据权利要求1所述的CF-SMC，具有小于7g/cm³的密度。

5.根据权利要求1所述的CF-SMC，具有小于6g/cm³的密度。

6.根据权利要求1所述的CF-SMC，具有小于5g/cm³的密度。

7.根据权利要求1所述的CF-SMC，其中该连续钢基体包含铁、碳和选自Mn、Ni、Cr、Mo、B、Ti、V、W、Co、Nb、P、S和Si的至少一种元素的合金。

8.碳纤维钢基体复合材料(CF-SMC)，其具有带有可变形表面的未增强区域，该CF-SMC包含：

平面的碳纤维编织物形式的至少两个增强碳纤维结构；

围绕该至少两个增强碳纤维结构和在该至少两个增强碳纤维结构内形成的烧结钢纳米颗粒的连续钢基体，使得该至少两个增强碳纤维结构限定在该连续钢基体内通过分离空间彼此横向间隔开的至少两个增强区域，该至少两个增强区域中的每个区域强化CF-SMC抵抗弯曲或冲压并且该分离空间限定不含增强碳纤维并且限定可变形表面的未增强区域，所述可变形表面经构造以响应于通过在该未增强区域内而不是在该至少两个增强区域内的弯曲或冲压所施加的压力而改变形状，使得该CF-SMC被构造用于结构修改。

9.根据权利要求8所述的CF-SMC，其中该至少两个增强碳纤维结构相对于彼此不重叠。

10.根据权利要求8所述的CF-SMC，其中该至少两个增强碳纤维结构作为分开的层提供。

11.根据权利要求10所述的CF-SMC，具有小于5g/cm³的密度。

12.用于制造碳纤维钢基体复合材料(CF-SMC)结构的方法，所述CF-SMC结构具有带有适合于弯曲或冲压的可变形表面的未增强区域，该方法包括：

在模具中组合：

钢纳米颗粒；和

横向间隔开并且未重叠放置的平面的碳纤维编织物形式的至少两个增强碳纤维结构，在该至少两个增强碳纤维结构之间的横向空间限定不含增强碳纤维的未增强区域；和

烧结该钢纳米颗粒以产生围绕该至少两个增强碳纤维结构并限定强化CF-SMC抵抗弯曲或冲压的至少两个增强区域和在该至少两个增强区域之间的带有可变形表面的未增强区域的连续钢基体，所述可变形表面经构造以响应于所施加的压力而改变形状，使得该CF-SMC被构造用于通过在该未增强区域内而不是在该至少两个增强区域内的弯曲或冲压的结构修改。

13.根据权利要求12所述的方法，其中该钢纳米颗粒具有小于20nm的最大平均尺寸。