[发明专利]一种复合材料及复合材料的加工装置

说明书

本发明公开了一种复合材料及复合材料的加工装置，所述复合材料包括多个依次铺设的混杂纤维织物层，相邻所述混杂纤维织物层之间通过环氧树脂粘合。其中，所述混杂纤维织物层包含碳纤维和第二纤维，所述第二纤维包括聚酯纤维和芳纶纤维中的至少一种。所述混杂纤维织物层中碳纤维的含量为30‑70％之间。本发明制备得到的复合材料具有高韧性，优异的抗冲击性能，并且成本较低，利于推广使用。

技术领域

本发明涉及了纺织品技术领域，具体的是一种复合材料及复合材料的加工装置。

背景技术

碳纤维具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀性能并且热力学性能优良，因此碳纤维增强结构复合材料的性能十分优异。碳纤维可作为复合材料的增强纤维广泛用作建筑结构材料、耐高温、抗烧蚀材料中，碳纤维增强复合材料具有其它纤维增强复合材料无法比拟的优点，因此碳纤维被广泛应用于军事及民用工业的各个领域。

碳纤维复合材料最大的缺点为脆性，断裂延伸率低，在遭受冲击后容易引起损伤，并引起复合材料力学性能较大幅度地降低，尤其是冲击后的剩余压缩强度明显降低。因此，提高碳纤维复合材料的韧性和抗冲击性能是其广泛应用和发展的关键。

现有技术中对于碳纤维复合材料性能改善，一般通过加工碳纤维表面，加强树脂基体的改性，引入厚度方向(3D编织)和混合纤维等方法，改善碳纤维的抗冲击性能差的缺点。其中，利用混合纤维的方法，将高韧性的聚酯纤维和低断裂应变的碳纤维进行二维织造，可以有效提高碳纤维复合材料的冲击韧性。

经过研究发现，复合材料在使用过程中具有主承力方向，可以根据对主承力方向材料的力学要求，利用不同的混杂方式和织物结构进行混杂设计，具有可设计性。另外采用不同的铺层角度、铺层层数也可以进一步对复合材料的力学性能做出影响，使混杂复合材料的强度和模量满足技术要求，提高碳纤维复合材料的比强度和模量，使碳纤维复合材料力学性能更好。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种复合材料及复合材料的加工装置，制备得到的复合材料具有高韧性，优异的抗冲击性能，并且成本较低，利于推广使用。

本发明公开了一种复合材料，其中，所述混杂纤维织物层包含碳纤维和第二纤维，所述第二纤维为聚酯纤维和芳纶纤维中的一种；

其中，所述混杂纤维织物层中碳纤维的含量为30-70％之间。

作为优选，所述复合材料中相邻两个混杂纤维织物层的铺层角度为0°-90°。

作为优选，所述混杂纤维织物层的种类为平纹织物、斜纹织物、缎纹织物、单向织物、多层多轴向织物、多轴向缝编织物、经编织物、直接定向结构织物或无卷曲织物。

作为优选，所述混杂纤维织物层是将聚酯纤维纺为聚酯纤维束，碳纤维纺为碳纤维束，再以聚酯纤维束和碳纤维束混杂编织而成。

进一步优选，所述混杂纤维织物层的经纱是由聚酯纤维束和碳纤维束构成，所述混杂纤维织物层的纬纱是由聚酯纤维束和碳纤维束构成。

更进一步，所述混杂纤维织物层的经纱按照每两根碳纤维束间设置一根聚酯纤维束的排列方式形成，所述混杂纤维织物层的纬纱按照每两根聚酯纤维束间设置一根碳纤维束的排列方式形成。

进一步优选，所述混杂纤维织物层的经纱是由聚酯纤维束构成，所述混杂纤维织物层的纬纱是由碳纤维束构成。

作为优选，所述混杂纤维织物层是将聚酯纤维和碳纤维按照1:1体积比混纺为混杂纤维束，再以混杂纤维束编织而成。

本发明同时提供了一种复合材料的加工装置，包括：

盒体，所述盒体的内部设有容置腔以放置复合材料；