專利名稱：一種新型碳纖維復(fù)合材料成品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種碳纖維材料，具體涉及一種碳纖維復(fù)合材料成品。
背景技術(shù)：
碳纖維是由含碳量較高且在熱處理過程中不熔融的人造化學(xué)纖維，經(jīng)過熱穩(wěn)定氧 化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。碳纖維具有耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕 等特性，其外形有顯著的各向異性、柔軟，可加工成各種織物，碳纖維沿纖維軸方向表現(xiàn)出 很高的強(qiáng)度，碳纖維的比重較小，具有很高的比強(qiáng)度。碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合，制成結(jié)構(gòu)材料。在要求高溫、 力學(xué)穩(wěn)定性高的場合，碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢。比如在自行車輪圈的制造領(lǐng)域，傳統(tǒng)的編輻條合金自行車輪圈比較重，一支輪圈 的重量為1000克以上，使用不方便，而且輪圈在承受約140KG的垂直作用力時，容易發(fā)生永 久性變形，而當(dāng)作用力達(dá)到200KG以上時，輪圈就會斷裂，因此輪圈的強(qiáng)度較差，成為影響 自行車行駛的不安全因素；現(xiàn)有的碳纖維自行車輪圈的內(nèi)部中空，雖然重量較小，但是在自 行車的行駛過程中，由于黑色的碳纖維本體吸熱，輪圈的剎車面會因剎車動作而急劇升溫， 溫度往往高達(dá)130°C以上，造成輪圈軟化，導(dǎo)致行駛安全性大大降低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一個目的在于提供一種重量輕、強(qiáng)度高、散熱性好且性能穩(wěn)定的新 型碳纖維復(fù)合材料成品。本實(shí)用新型的目的通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)一種新型碳纖維復(fù)合材料成品， 包括碳纖維材料，其特征在于還包括聚氨基甲酸酯材料，所述碳纖維材料作為外包材料， 所述聚氨基甲酸酯材料作為填充料，所述碳纖維材料包覆在所述聚氨基甲酸酯材料的表面 上形成碳纖維復(fù)合材料成品。本實(shí)用新型重量小，使用方便，而且強(qiáng)度高，散熱性好，提高了產(chǎn)品的安全性能；用 作制造自行車輪圈時，可大大減輕輪圈的重量，例如使用本實(shí)用新型復(fù)合材料制作的三刀 (即三輻條)自行車輪圈，一支輪圈的重量僅為600多克，該輪圈在承受300KG垂直作用力 時而無異常，當(dāng)垂直作用力達(dá)到600KG以上，輪圈才會出現(xiàn)裂紋；使用本實(shí)用新型復(fù)合材料 制作的自行車輪圈為實(shí)心，內(nèi)置的聚氨基甲酸酯材料可以將因剎車等引起溫度上升而產(chǎn)生 的熱量快速傳導(dǎo)，因此，散熱性好，大大增強(qiáng)了產(chǎn)品的安全性能。作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述碳纖維材料緊密壓合在所述聚氨基甲酸酯 材料的表面從而形成碳纖維復(fù)合材料成品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下顯著的效果(1)本實(shí)用新型碳纖維復(fù)合材料成品由碳纖維材料包覆在聚氨基甲酸酯材料的表 面上而構(gòu)成，重量小、強(qiáng)度高。(2)本實(shí)用新型碳纖維復(fù)合材料成品為實(shí)心，可將碳纖維材料產(chǎn)生的熱量迅速散去，因此具有良好的散熱性能。(3)本實(shí)用新型碳纖維復(fù)合材料成品，與現(xiàn)有的相同產(chǎn)品相比，重量可大大減輕， 使用方便，強(qiáng)度也大幅度提高，進(jìn)一步提高了使用安全性。(4)本實(shí)用新型碳纖維復(fù)合材料成品用于特定的技術(shù)領(lǐng)域時，所改進(jìn)的上述特性 可大大提高產(chǎn)品的安全性能。(5)本實(shí)用新型碳纖維復(fù)合材料成品可廣泛應(yīng)用于各種技術(shù)領(lǐng)域。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型碳纖維復(fù)合材料成品的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，是本實(shí)用新型一種新型碳纖維復(fù)合材料成品，包括碳纖維材料2，還 包括聚氨基甲酸酯材料3，碳纖維材料2作為外包材料，聚氨基甲酸酯材料3作為填充料，碳 纖維材料2包覆并緊密壓合在聚氨基甲酸酯材料3的表面上形成碳纖維復(fù)合材料成品1。本實(shí)用新型的制作過程如下制備聚氨基甲酸酯填充料首先將固化劑與聚醚按 照1 1.4體積比混合成混合液，并攪拌均勻，然后將上述的混合液倒入模具的模穴內(nèi)后， 鎖緊模具的上下模，模具的溫度設(shè)定為30 50°C，待加熱15 20min后，從模具中取出已 成型的固體狀聚氨基甲酸酯材料，然后在常溫環(huán)境中放置2 3天；聚氨基甲酸酯填充料與 碳纖維包料加工對聚氨基甲酸酯材料的表面進(jìn)行粗化處理，將碳纖維材料包覆在聚氨基 甲酸酯材料的表面上形成碳纖維復(fù)合材料半成品；將碳纖維復(fù)合材料半成品放置在相適應(yīng) 的模具內(nèi)，鎖緊模具的上下模后，將模具放置在成型機(jī)內(nèi)成型，成型機(jī)的壓力設(shè)置為100 150kg/m3，溫度設(shè)定為150 160°C，加熱時間設(shè)定至碳纖維材料內(nèi)含浸的樹脂完全固化， 最后獲得碳纖維復(fù)合材料成品。為制成加工產(chǎn)品，如三刀、五刀自行車輪圈，在包料加工階段，按照三刀、五刀自行 車輪圈的結(jié)構(gòu)圖編排，將碳纖維材料裁剪成符合要求的大小和形狀，然后按照三刀、五刀自 行車輪圈的結(jié)構(gòu)圖編排的順序和位置將碳纖維材料包覆在聚氨基甲酸酯材料的表面上；然 后放入模具內(nèi)成型后去除碳纖維復(fù)合材料制品的毛邊，進(jìn)行三刀、五刀自行車輪圈的后續(xù) 外觀涂裝加工工序，制成三刀、五刀自行車輪圈成品。采用本實(shí)用新型制成的三刀、五刀自行車輪圈，重量小、強(qiáng)度高，在自行車的行駛 過程中，因剎車造成的剎車面溫度升高而產(chǎn)生的熱量可由碳纖維材料通過內(nèi)部的聚氨基甲 酸酯材料快速傳導(dǎo)散去，散熱性好，增強(qiáng)了使用安全性；輪圈為一體實(shí)心，刀體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的 輻條，輪圈表面光滑、結(jié)構(gòu)過度平順、無棱角，破風(fēng)系數(shù)好，當(dāng)?shù)扼w沿輪圈內(nèi)圓周均勻分布 時，可保持良好的慣性。本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普 通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實(shí)用新型還可 以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種新型碳纖維復(fù)合材料成品，包括碳纖維材料(2)，其特征在于還包括聚氨基甲酸酯材料(3)，所述碳纖維材料(2)作為外包材料，所述聚氨基甲酸酯材料(3)作為填充料，所述碳纖維材料(2)包覆在所述聚氨基甲酸酯材料(3)的表面上形成碳纖維復(fù)合材料成品(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型碳纖維復(fù)合材料成品，其特征在于所述碳纖維材料(2) 緊密壓合在所述聚氨基甲酸酯材料(3)的表面從而形成碳纖維復(fù)合材料成品(1)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型碳纖維復(fù)合材料成品，包括碳纖維材料，還包括聚氨基甲酸酯材料，所述碳纖維材料作為外包材料，所述聚氨基甲酸酯材料作為填充料，所述碳纖維材料包覆在所述聚氨基甲酸酯材料的表面上形成碳纖維復(fù)合材料成品；所述碳纖維材料緊密壓合在所述聚氨基甲酸酯材料的表面從而形成碳纖維復(fù)合材料成品。本實(shí)用新型提供的碳纖維復(fù)合材料重量小，使用方便，而且強(qiáng)度高，散熱性好，提高了產(chǎn)品的使用安全性能。
文檔編號C08K7/06GK201729789SQ20102014081
公開日2011年2月2日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者尚青海, 熊道武 申請人:廣州迪諾克碳纖維科技有限公司