[发明专利]一种碳纤维结构件及制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维结构件，其特征在于该结构件包括3K编织布层、缎纹布层、单向碳纤维布层和树脂层，所述的3K编织布层设在外层，缎纹布层设在中层，单向碳纤维布层设在内层，3K编织布层、缎纹布层、单向碳纤维布层依次堆叠后经树脂层复合成型，制备方法步骤如下：

（1）准备碳纤维结构件的模具，模具分为上模具、下模具和芯棒，上模具和下模具的端面设有结构件成型形状的凹槽，上模具和下模具的凹槽与芯棒之间形成结构件的成型腔；

（2）配置改性树脂：取环氧树脂、炭黑、固化剂、气相二氧化硅、中空玻璃微珠，所述的环氧树脂、炭黑、固化剂、气相二氧化硅、中空玻璃微珠的重量份为：环氧树脂40-50份，固化剂38-45份，炭黑1-2份，气相二氧化硅3-6份，中空玻璃微珠5-10份，首先取40-50份的环氧树脂，然后将1-2份的炭黑加入环氧树脂内并搅拌均匀，然后再将3-6份的气相二氧化硅加入混合好炭黑的环氧树脂内再搅拌均匀，搅拌均匀后再添加5-10份的中空玻璃微珠后再进行搅拌，搅拌完成后形成初始改性树脂，38-45份的固化剂在初始改性树脂需要使用时进行添加，并搅拌形成改性树脂；

（3）制备碳纤维结构件：首先将初始改性树脂按照步骤（2）中的步骤与固化剂混合后形成改性树脂，再取3K编织布、缎纹布和单向碳纤维布，首先将一层3K编织布铺设在步骤（1）的上模具和下模具的凹槽内，然后再铺设一层缎纹布在3K编织布的上方，再将单向碳纤维布缠绕在芯棒上，然后取改性树脂涂抹在缎纹布的上方，然后再将缠绕好单向碳纤维布的芯棒安装在上模具和下模具内并进行合模，合模完成后将模具放入压机进行高温压制，放凉后卸模成型，所述的步骤（2）中的中空玻璃微珠密度为0.125-0.2g/cm³，所述的步骤（3）中改性树脂的含量为3K编织布、缎纹布和单向碳纤维布内总碳丝重量的10%。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维结构件，其特征在于所述的步骤（3）中压机内压制过程为：初始温度控制为130℃，压力为5MPa，30秒后卸压1秒排气，再进行合模，温度控制在150℃，压力为10 MPa，10分钟后保压降温，冷却后成型卸模。