[发明专利]一种混编纤维增强复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种混编纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

（1）将芳纶纤维、PBO纤维、玻璃纤维和聚酯纤维进行交替编织，得到混编层；所述混编层以PBO纤维、聚酯纤维和玻璃纤维为经纱，以芳纶纤维、聚酯纤维和玻璃纤维为纬纱；

（2）在所述混编层上铺放陶瓷粉，得到单层混编复材；

（3）将至少两层所述单层混编复材依次叠放后，再叠放一层所述混编层，得到混编纤维织物；其中，相邻的混编层之间中均有所述陶瓷粉；

（4）将所述混编纤维织物置于模具中，并向所述模具内注入树脂胶液进行固化，得到所述混编纤维增强复合材料；其中，将所述树脂胶液分批次注入所述模具中。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述混编层中各组分的体积分数如下：芳纶纤维15~20%、PBO纤维10~20%、玻璃纤维20~40%和聚酯纤维20~55%；和/或

所述芳纶纤维、所述PBO纤维、所述玻璃纤维和所述聚酯纤维的直径均相同。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述经纱和所述纬纱的直径相同。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中：

在所述得到所述混编层之前，在所述进行交替编织之后，还包括：

对所述交替编织后得到的混编坯布进行预定形；

其中，所述预定形在定型机中进行，车速为10~20m/min，风机转速为1500~1800r/min，定形温度为150~180℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中：

所述交替编织采用纬编圆筒交织机，门副为100~150cm，所述混编层的厚度为0.5~1mm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中：

所述陶瓷粉为氧化铝、氧化锆、氮化硅、氮化硼、碳化硼、碳化硅、硼化锆、碳化锆中的至少一种；和/或

所述陶瓷粉的粒径为20~80μm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中：

所述陶瓷粉的粒径为50~80μm。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（2）中：

所述单层混编复材由混编层和陶瓷粉层组成，所述陶瓷粉层的厚度为0.1~0.5mm。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤（4）中：

所述混编纤维织物的底面积小于所述模具的底面积，以使所述混编纤维织物的四周设有供所述树脂胶液流动的环形流道。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤（4）包括如下步骤：

将所述混编纤维织物置于模具中，依次进行预压、法向缝合和压制，以使所述混编纤维织物的厚度与所述模具的高度相同，并将所述树脂胶液分批次注入所述模具中，待所述混编纤维织物达到吸附饱和后进行固化，得到所述混编纤维增强复合材料。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于：

所述法向缝合采用玻璃纤维为缝合线。

12.根据权利要求1至11中任一所述的制备方法，其特征在于，在步骤（4）中：

所述固化的温度为80~180℃，固化时间为6~8h；和/或

所述注入树脂胶液采用真空吸注方式。

13.一种混编纤维增强复合材料，其特征在于，采用权利要求1至12中任一所述的制备方法制备得到。

14.根据权利要求13所述的混编纤维增强复合材料，其特征在于，所述混编纤维增强复合材料中纤维体积分数为40~55%。