本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體地涉及一種碳纖維復(fù)合材料箱體及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前，市場(chǎng)上的戶外活動(dòng)用箱體多采用不銹鋼、鋁或塑料制成。不銹鋼產(chǎn)品雖然不易生銹但重量大，不便搬運(yùn)；鋁制品重量較輕但材質(zhì)較軟，碰撞后容易產(chǎn)生難看的凹坑，且很難復(fù)原；塑料箱體的彈性較好，但強(qiáng)度較低，撞擊后容易碎裂。

因此，本領(lǐng)域急需開(kāi)發(fā)一種新型的具有質(zhì)輕、高強(qiáng)性能的箱體，以滿足市場(chǎng)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新型的具有質(zhì)輕、高強(qiáng)性能的箱體，以滿足市場(chǎng)需求。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述箱體的簡(jiǎn)單、高效的制備方法。

本發(fā)明的第一方面，提供了一種碳纖維復(fù)合材料箱體，所述箱體包括箱本體、結(jié)合于所述箱本體底部的墊層和位于所述箱本體上邊緣的把手，所述箱本體內(nèi)部形成一個(gè)上部開(kāi)口的容納空間，所述把手包括所述箱本體延伸所形成的外包覆層和包覆于所述外包覆層內(nèi)的支撐件；所述箱本體、所述墊層、所述外包覆層與所述支撐件經(jīng)熱固性樹(shù)脂固化成型得到所述箱體。

在另一優(yōu)選例中，所述箱體還包括用于蓋合所述箱體的蓋體。

在另一優(yōu)選例中，所述箱本體由外向內(nèi)依序設(shè)有第一碳纖維織物、第二碳纖維織物和第一碳纖維織物。

在另一優(yōu)選例中，所述第一碳纖維織物選自下組：3K斜紋織物、12K超薄織物、或其組合；和/或

所述第二碳纖維織物為12K斜紋織物。

在另一優(yōu)選例中，所述第一碳纖維織物的層數(shù)為1-2層。

在另一優(yōu)選例中，所述第二碳纖維織物的層數(shù)為2-5層，較佳地為2-3層。

在另一優(yōu)選例中，所述第一碳纖維織物的面密度為50-350g/m²，較佳地為100-300g/m²，更佳地為150-250g/m²。

在另一優(yōu)選例中，所述第二碳纖維織物的面密度為300-700g/m²，較佳地為350-600g/m²，更佳地為400-550g/m²。

在另一優(yōu)選例中，所述12K斜紋織物為T700級(jí)。

在另一優(yōu)選例中，所述箱本體由外向內(nèi)依序設(shè)有第一碳纖維織物、芳綸纖維織物、第二碳纖維織物和第一碳纖維織物。

在另一優(yōu)選例中，所述芳綸纖維織物的層數(shù)為1-3層，較佳地為1-2層。

在另一優(yōu)選例中，組成所述墊層的墊層材料為聚氨酯；和/或

所述熱固性樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂。

在另一優(yōu)選例中，所述墊層對(duì)所述箱本體底層的覆蓋率≥95％，較佳地為≥98％，優(yōu)選為100％。

在另一優(yōu)選例中，所述墊層厚度與所述箱本體的底層厚度的比值為3－20：1－3，較佳地為5－10：1.5－2.5。

在另一優(yōu)選例中，所述墊層的厚度為3-20mm，較佳地為3-15mm，更佳地為4-10mm。

在另一優(yōu)選例中，所述環(huán)氧樹(shù)脂選自下組：Epotech167A/B、Epotech167A/175B。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件為鋁管。

在另一優(yōu)選例中，所述外包覆層對(duì)所述支撐件的包覆率為100％。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件的形狀選自下組：圓形、長(zhǎng)方形、正方形、五邊形、六邊形。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件的橫截面的形狀選自下組：圓形、長(zhǎng)方形、正方形、正五邊形、正六邊形。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件為封閉件。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件為中空件。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件的橫截面內(nèi)徑與所述箱本體的底層厚度的比值為10－50：1－3，較佳地為20－35：1.5－2.5。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件的壁厚為0.1-1mm，較佳地為0.2-0.8mm，更佳地為0.3-0.6mm。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件的橫截面的內(nèi)徑為10-50mm，較佳地為15-40mm，更佳地為20-30mm。

在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述支撐件的形狀為圓形時(shí)，其內(nèi)徑為100-800mm，較佳地為200-600mm，更佳地為300-500mm。

在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述支撐件的形狀為正六邊形時(shí)，其邊長(zhǎng)為50-400mm，較佳地為100-300mm，更佳地為150-250mm。

在另一優(yōu)選例中，所述箱體是采用本發(fā)明第二方面所述的方法制備的。

本發(fā)明的第二方面，提供了一種箱體的制備方法，包括如下步驟：

a-1)提供第一碳纖維織物、第二碳纖維織物、支撐件、墊層材料、熱固性樹(shù)脂和任選的芳綸纖維織物；

a-2)將所述墊層材料鋪放于陰模底部，并將所述第一碳纖維織物、任選的所述芳綸纖維織物、所述第二碳纖維織物和所述第一碳纖維織物從陰模底部開(kāi)始依序鋪放于模具中，將所述支撐件置于鋪放前述織物的模具凹槽中，并將前述織物包裹于所述支撐件上；

a-3)將陽(yáng)模蓋于步驟a-2)所得模具上，連接注膠管和抽氣管，將所述熱固性樹(shù)脂注入模腔，至注滿時(shí)封閉注膠管；

a-4)加熱前一步驟所得模具，固化得到所述箱體。

在另一優(yōu)選例中，所述第一碳纖維織物、所述第二碳纖維織物、所述支撐件、所述墊層材料、所述熱固性樹(shù)脂、所述芳綸纖維織物如本發(fā)明第一方面所述。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-1)之前，所述第一碳纖維織物、所述第二碳纖維織物、所述墊層材料和所述芳綸纖維織物經(jīng)預(yù)剪裁制成所需尺寸待用。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-2)之前，所述模具需預(yù)涂脫模劑。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-2)所述鋪放過(guò)程中，優(yōu)選使用噴膠定型所述織物。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-2)中，所述織物包裹所述支撐件后，優(yōu)選沿模具 延伸至所述箱體的中間部位。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-1)之前，所述支撐件經(jīng)預(yù)處理。

在另一優(yōu)選例中，所述預(yù)處理包括如下步驟：

b-1)任選地清潔所述支撐件表面；和

b-2)任選地使用環(huán)氧玻纖預(yù)浸料包覆前述步驟所得支撐件。

在另一優(yōu)選例中，步驟b-1)所述清潔方式為：首先使用砂紙打磨，然后使用有機(jī)溶劑清洗。

在另一優(yōu)選例中，所述砂紙的目數(shù)為50-300目，較佳地為100-200目。

在另一優(yōu)選例中，所述有機(jī)溶劑選自下組：乙醇、丙酮、或其組合。

在另一優(yōu)選例中，在步驟b-1)之后還任選地包括步驟：干燥前述步驟所得支撐件。

在另一優(yōu)選例中，所述干燥溫度為50-120℃。

在另一優(yōu)選例中，在所述干燥溫度的干燥時(shí)間為15-60分鐘。

在另一優(yōu)選例中，步驟b-2)所述包覆的層數(shù)為1-3層，較佳地為1層。

在另一優(yōu)選例中，步驟a-4)所述加熱的加熱溫度為80-120℃；和/或

步驟a-4)所述加熱在所述加熱溫度的加熱時(shí)間為10-30分鐘。

在另一優(yōu)選例中，步驟a-4)所述加熱的加熱溫度為90-110℃。

在另一優(yōu)選例中，步驟a-4)所述加熱在所述加熱溫度的加熱時(shí)間為15-30分鐘。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-4)之后還任選地包括如下步驟：

a-4-1)待模具自然冷卻后，將所得制品取出并置于烘箱中后固化；

a-4-2)任選地打磨前述步驟所得制品，制得所述箱體。

在另一優(yōu)選例中，步驟a-4-1)所述后固化的溫度為110-140℃，較佳地為120-130℃。

在另一優(yōu)選例中，步驟a-4-1)在所述固化溫度下的后固化時(shí)間為0.5-2小時(shí)。

應(yīng)理解，在本發(fā)明范圍內(nèi)中，本發(fā)明的上述各技術(shù)特征和在下文(如實(shí)施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述箱體的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1為墊層，2為箱本體，3為內(nèi)含支撐件的把手。

圖2是本發(fā)明所述箱體的截面圖，其中，1為墊層，2為箱本體，3為內(nèi)含支撐件的把手，空心箭頭表示制備過(guò)程中織物的鋪放方式。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期而深入的研究，意外地制得了一種具有特定組成和特定結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)異的箱體。具體地，所述箱體由于采用質(zhì)輕、高強(qiáng)的碳纖維材料作為箱體主體材料，并采用塑性性能優(yōu)異的支撐件(如：鋁制品)作為把手支撐材料，結(jié)合高彈性、高耐磨的墊層材料(如：聚氨酯)充當(dāng)墊層，在熱固性樹(shù)脂的固化作用下，制備得到一種外形美觀、易于搬運(yùn)、使用壽命長(zhǎng)、質(zhì)輕且高強(qiáng)的箱體。采用真空輔助液態(tài)模塑成型工藝，可簡(jiǎn)單、高效地完成所述箱體的制備。在此基礎(chǔ)上，發(fā)明人完成了本發(fā)明。

術(shù)語(yǔ)

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“碳纖維復(fù)合材料箱體”或者“箱體”可互換使用，均指具有以下特征的箱體：包括箱本體、結(jié)合于所述箱本體底部的墊層和位于所述箱本體上邊緣的把手，所述箱本體內(nèi)部形成一個(gè)上部開(kāi)口的容納空間，所述把手包括所述箱本體延伸所形成的外包覆層和包覆于所述外包覆層內(nèi)的支撐件；所述箱本體、所述墊層、所述外包覆層與所述支撐件經(jīng)熱固性樹(shù)脂固化成型得到所述箱體。

在本發(fā)明中，所述箱體的形狀隨所采用的支撐件的形狀的不同而變化，其具體形狀沒(méi)有特別限制，包括(但并不限于)：箱體狀、筒狀。

箱體

碳纖維復(fù)合材料具有質(zhì)輕高強(qiáng)、耐腐蝕、抗疲勞、可設(shè)計(jì)等諸多優(yōu)點(diǎn)，且隨著工藝技術(shù)成熟度的提高，碳纖維的價(jià)格逐步降低。由于具有卓越的比強(qiáng)度和比模量性質(zhì)，使用碳纖維復(fù)合材料制造各種零部件或成品可顯著減輕所得制品重量，而且使得所得制品不會(huì)發(fā)生腐蝕生銹。

本發(fā)明提供了一種碳纖維復(fù)合材料箱體，所述箱體包括箱本體、結(jié)合于所述 箱本體底部的墊層和位于所述箱本體上邊緣的把手，所述箱本體內(nèi)部形成一個(gè)上部開(kāi)口的容納空間，所述把手包括所述箱本體延伸所形成的外包覆層和包覆于所述外包覆層內(nèi)的支撐件；所述箱本體、所述墊層、所述外包覆層與所述支撐件經(jīng)熱固性樹(shù)脂固化成型得到所述箱體。

圖1是本發(fā)明所述箱體的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1為墊層，2為箱本體，3為內(nèi)含支撐件的把手。

在另一優(yōu)選例中，所述箱體還包括用于蓋合所述箱體的蓋體。

在另一優(yōu)選例中，所述箱本體由外向內(nèi)依序設(shè)有第一碳纖維織物、第二碳纖維織物和第一碳纖維織物。

在本發(fā)明中，所述第一碳纖維織物和第二碳纖維織物的主要作用是提高箱體的機(jī)械強(qiáng)度，此外，所述第一碳纖維織物還能提升所述箱體的美觀程度。

在本發(fā)明中，所述第一碳纖維織物包括(但并不限于)：3K斜紋織物、12K超薄織物、或其組合；和/或

所述第二碳纖維織物為12K斜紋織物。

在另一優(yōu)選例中，所述第一碳纖維織物的層數(shù)為1-2層。

在另一優(yōu)選例中，所述第二碳纖維織物的層數(shù)為2-5層，較佳地為2-3層。

在另一優(yōu)選例中，所述第一碳纖維織物的面密度為50-350g/m²，較佳地為100-300g/m²，更佳地為150-250g/m²。

在另一優(yōu)選例中，所述第二碳纖維織物的面密度為300-700g/m²，較佳地為350-600g/m²，更佳地為400-550g/m²。

在另一優(yōu)選例中，所述12K斜紋織物為T700級(jí)。

在另一優(yōu)選例中，所述箱本體由外向內(nèi)依序設(shè)有第一碳纖維織物、芳綸纖維織物、第二碳纖維織物和第一碳纖維織物。通過(guò)在所述箱本體內(nèi)部添加所述芳綸纖維織物可進(jìn)一步增強(qiáng)所述箱體的抗沖擊破壞能力。

在另一優(yōu)選例中，所述芳綸纖維織物的層數(shù)為1-3層，較佳地為1-2層。

在本發(fā)明中，在所述箱本體底部結(jié)合所述墊層不僅可起到緩沖減震、潤(rùn)滑抗磨的作用，更能起到保護(hù)箱體且防止箱體內(nèi)部存放的物品因劇烈撞擊而毀壞。

在另一優(yōu)選例中，組成所述墊層的墊層材料為聚氨酯；和/或

所述熱固性樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂。

在另一優(yōu)選例中，所述墊層對(duì)所述箱本體底層的覆蓋率≥95％，較佳地為≥98％，優(yōu)選為100％。

在另一優(yōu)選例中，所述墊層厚度與所述箱本體的底層厚度的比值為3－20：1－3，較佳地為5－10：1.5－2.5。

在另一優(yōu)選例中，所述墊層的厚度為3-20mm，較佳地為3-15mm，更佳地為4-10mm。

在另一優(yōu)選例中，所述環(huán)氧樹(shù)脂包括(但并不限于)：Epotech167A/B、Epotech167A/175B。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件為鋁管。

在另一優(yōu)選例中，所述外包覆層對(duì)所述支撐件的包覆率為100％。

在本發(fā)明中，通過(guò)改變所述支撐件的形狀可獲得具有各種不同的對(duì)應(yīng)形狀的箱體，尤其是具有各種不同形狀的把手；所述支撐件的使用可顯著提升所述箱體的穩(wěn)定性，并改善所得箱體的搬運(yùn)性能。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件的形狀包括(但并不限于)：圓形、長(zhǎng)方形、正方形、五邊形、六邊形。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件的橫截面的形狀包括(但并不限于)：圓形、長(zhǎng)方形、正方形、正五邊形、正六邊形。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件為封閉件。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件為中空件。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件的橫截面內(nèi)徑與所述箱本體的底層厚度的比值為10－50：1－3，較佳地為20－35：1.5－2.5。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件的壁厚為0.1-1mm，較佳地為0.2-0.8mm，更佳地為0.3-0.6mm。

在另一優(yōu)選例中，所述支撐件的橫截面的內(nèi)徑為10-50mm，較佳地為15-40mm，更佳地為20-30mm。

在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述支撐件的形狀為圓形時(shí)，其內(nèi)徑為100-800mm，較佳地為200-600mm，更佳地為300-500mm。

在另一優(yōu)選例中，當(dāng)所述支撐件的形狀為正六邊形時(shí)，其邊長(zhǎng)為50-400mm，較佳地為100-300mm，更佳地為150-250mm。

在另一優(yōu)選例中，所述箱體是采用本發(fā)明所述的方法制備的。

在本發(fā)明中，采用碳纖維復(fù)合材料制造的箱體具有超高的強(qiáng)度和剛度，重量比金屬減輕40％～70％，可大大提高在戶外各種惡劣環(huán)境中的使用方便性和安全性，對(duì)用戶物品的保障作用更強(qiáng)，并且其纖維編織紋路能夠賦予箱體特殊的視覺(jué)外觀，提升用戶感官上的享受。

制備方法

本發(fā)明還提供了一種箱體的制備方法，包括如下步驟：

a-1)提供第一碳纖維織物、第二碳纖維織物、支撐件、墊層材料、熱固性樹(shù)脂和任選的芳綸纖維織物；

a-2)將所述墊層材料鋪放于陰模底部，并將所述第一碳纖維織物、任選的所述芳綸纖維織物、所述第二碳纖維織物和所述第一碳纖維織物從陰模底部開(kāi)始依序鋪放于模具中，將所述支撐件置于鋪放前述織物的模具凹槽中，并將前述織物包裹于所述支撐件上；

a-3)將陽(yáng)模蓋于步驟a-2)所得模具上，連接注膠管和抽氣管，將所述熱固性樹(shù)脂注入模腔，至注滿時(shí)封閉注膠管；

a-4)加熱前一步驟所得模具，固化得到所述箱體。

在另一優(yōu)選例中，所述第一碳纖維織物、所述第二碳纖維織物、所述支撐件、所述墊層材料、所述熱固性樹(shù)脂、所述芳綸纖維織物如上文所述。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-1)之前，所述第一碳纖維織物、所述第二碳纖維織物、所述墊層材料和所述芳綸纖維織物經(jīng)預(yù)剪裁制成所需尺寸待用。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-2)之前，所述模具需預(yù)涂脫模劑。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-2)所述鋪放過(guò)程中，優(yōu)選使用噴膠定型所述織物。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-2)中，所述織物包裹所述支撐件后，優(yōu)選沿模具延伸至所述箱體的中間部位。

應(yīng)理解，本發(fā)明所述織物在鋪放時(shí)是從底部開(kāi)始逐漸向四周壓緊鋪放的。

應(yīng)理解，在所述織物的鋪放過(guò)程中，可以使用剪刀將拐角處織物剪開(kāi)或?qū)⒍嘤嗖糠譁p掉，以利于鋪層，并使用少量噴膠使碳纖維織物更好地定型。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-1)之前，所述支撐件經(jīng)預(yù)處理。

在另一優(yōu)選例中，所述預(yù)處理包括如下步驟：

b-1)任選地清潔所述支撐件表面；和

b-2)任選地使用環(huán)氧玻纖預(yù)浸料包覆前述步驟所得支撐件。

在另一優(yōu)選例中，步驟b-1)所述清潔方式優(yōu)選為：首先使用砂紙打磨，然后使用有機(jī)溶劑清洗。在本發(fā)明中，所述有機(jī)溶劑用以去除所處理材料表面的油污、灰塵等雜質(zhì)。

在本發(fā)明中，在所述支撐件(如鋁管)表面包覆若干層環(huán)氧玻纖預(yù)浸料，可有效阻止碳纖維和鋁之間發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng)，進(jìn)而提高碳纖維復(fù)合材料與鋁之間的結(jié)合力，消除因鋪層不慎導(dǎo)致的空隙缺陷存在。

在另一優(yōu)選例中，所述砂紙的目數(shù)為50-300目，較佳地為100-200目。

在另一優(yōu)選例中，所述有機(jī)溶劑包括(但并不限于)：乙醇、丙酮、或其組合。

在另一優(yōu)選例中，在步驟b-1)之后還任選地包括步驟：干燥前述步驟所得支撐件。

在另一優(yōu)選例中，所述干燥溫度為50-120℃。

在另一優(yōu)選例中，在所述干燥溫度的干燥時(shí)間為15-60分鐘。

在另一優(yōu)選例中，步驟b-2)所述包覆的層數(shù)為1-3層，較佳地為1層。

在本發(fā)明中，所述熱固化樹(shù)脂為可快速固化的樹(shù)脂，經(jīng)混合后，所述熱固化樹(shù)脂在室溫下的黏度低于600mPa·s，室溫凝膠時(shí)間為20-30min，80-120℃的固化時(shí)間為5-20min。

在另一優(yōu)選例中，步驟a-4)所述加熱的加熱溫度為80-120℃；和/或

步驟a-4)所述加熱在所述加熱溫度的加熱時(shí)間為10-30分鐘。

在另一優(yōu)選例中，步驟a-4)所述加熱的加熱溫度為90-110℃。

在另一優(yōu)選例中，步驟a-4)所述加熱在所述加熱溫度的加熱時(shí)間為15-30分鐘。

在另一優(yōu)選例中，在步驟a-4)之后還任選地包括如下步驟：

a-4-1)待模具自然冷卻后，將所得制品取出并置于烘箱中后固化；

a-4-2)任選地打磨前述步驟所得制品，制得所述箱體。

在另一優(yōu)選例中，步驟a-4-1)所述后固化的溫度為110-140℃，較佳地為120-130℃。

在另一優(yōu)選例中，步驟a-4-1)在所述固化溫度下的后固化時(shí)間為0.5-2小時(shí)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：

(1)所述箱體具有外形美觀、易于搬運(yùn)、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)、質(zhì)輕、高強(qiáng)等特點(diǎn)；

(2)所述制備方法具有工藝簡(jiǎn)單、效率高、成本低等優(yōu)勢(shì)。

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說(shuō)明，否則百分比和份數(shù)按重量計(jì)算。

除非另行定義，文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語(yǔ)與本領(lǐng)域熟練人員所熟悉的意義相同。此外，任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。文中所述的較佳實(shí)施方法與材料僅作示范之用。

實(shí)施例1

原料：T300-3K碳纖維斜紋織物，200g/m²，2層；T700-12K碳纖維斜紋織物，480g/m²，2層；圓形鋁管，壁厚0.2mm，內(nèi)徑400mm，橫截面也是圓形，內(nèi)徑Φ25mm；聚氨酯墊，厚5mm。

首先將兩種碳纖維織物和聚氨酯墊分別裁剪成所需的尺寸；使用120目砂紙將鋁管打磨一遍，然后用丙酮清洗干凈，在80℃烘箱中干燥30min，最后用1層玻纖環(huán)氧預(yù)浸料將鋁管緊緊地包裹起來(lái)。用抹布將模具清理干凈，涂覆兩遍PMR脫模劑。將聚氨酯墊放在模腔中，然后按照?qǐng)D2所示的方式，將碳纖維織物鋪覆在陰模內(nèi)，鋪層順序?yàn)?K/12K/12K/3K，鋪層過(guò)程中使用少量噴膠使織物定型。將鋁管放置在模具的凹槽內(nèi)，壓緊，然后將碳纖維織物逐層向內(nèi)翻轉(zhuǎn)，包裹鋁管，并向箱體內(nèi)部延伸。蓋上陽(yáng)模，連接注膠管、抽氣管，打開(kāi)真空泵抽真空(如抽真空至真空度達(dá)到約-0.085MPa至-0.10MPa)，并檢查氣密性。配置2Kg快速固化環(huán)氧樹(shù)脂Epotech167A/B，在真空烘箱中室溫下脫泡10min，以完全去除氣泡。通過(guò)注膠管將環(huán)氧樹(shù)脂注入模腔，待灌滿后使用大力鉗將注膠 管封死。打開(kāi)紅外加熱燈對(duì)模具升溫，溫度控制在100℃左右，20min后即完成固化，關(guān)閉紅外燈，自然冷卻(如冷卻至≤60℃)。打開(kāi)模具，使用工具將制件取出，然后放入烘箱中，在120℃下后固化1h。使用磨光機(jī)將制品的飛邊切除；使用氣動(dòng)打磨機(jī)打磨產(chǎn)品表面，噴涂底漆、面漆和圖案商標(biāo)，烘干后即得到碳纖維復(fù)合材料箱體成品1。

結(jié)果

所得箱體1的尺寸為Φ400mm*H300mm，壁厚1.6mm，重量1.0kg，可以承受最大200Kg的靜載荷，并且在加載72小時(shí)后撤掉載荷，箱體能夠完全恢復(fù)至初始狀態(tài)。經(jīng)15Kg和25Kg、高度1m的落錘沖擊后，箱體沒(méi)有任何明顯受損情況。經(jīng)高空3m跌落試驗(yàn)，當(dāng)箱體底部著地時(shí)，沒(méi)有出現(xiàn)任何明顯的損傷情況，箱體的抗沖擊破壞性良好。經(jīng)鹽霧測(cè)試96小時(shí)后，箱體表面沒(méi)有出現(xiàn)凹坑腐蝕、針孔腐蝕、鼓泡、裂紋、變色等缺陷，耐環(huán)境腐蝕性良好。

實(shí)施例2

原料：T300-3K碳纖維斜紋織物，200g/m²，2層；T700-12K碳纖維斜紋織物，480g/m²，2層；芳綸纖維織物，平紋，200g/m²；六邊形鋁管，壁厚0.3mm，邊長(zhǎng)200mm，橫截面為圓形，內(nèi)徑Φ25mm；聚氨酯墊，厚5mm。

首先將碳纖維織物、芳綸纖維織物和聚氨酯墊分別裁剪成所需的尺寸；使用120目砂紙將鋁管打磨一遍，然后用丙酮清洗干凈，在80℃烘箱中干燥30min，最后用2層玻纖環(huán)氧預(yù)浸料將鋁管緊緊地包裹起來(lái)。用抹布將模具清理干凈，涂覆兩遍PMR脫模劑。將聚氨酯墊放在模腔中，然后按照?qǐng)D2所示的方式，將碳纖維織物和芳綸纖維織物鋪覆在陰模內(nèi)，鋪層順序?yàn)?K/芳綸/12K/12K/3K，鋪層過(guò)程中使用少量噴膠使織物定型。將鋁管放置在模具的凹槽內(nèi)，壓緊，然后將碳纖維織物逐層向內(nèi)翻轉(zhuǎn)，包裹鋁管，并向箱體內(nèi)部延伸。蓋上陽(yáng)模，連接注膠管、抽氣管，打開(kāi)真空泵抽真空(如抽真空至真空度達(dá)到約-0.085MPa至-0.10MPa)，并檢查氣密性。配置2Kg快速固化環(huán)氧樹(shù)脂Epotech167A/175B，在真空烘箱中室溫下脫泡10min，以完全去除氣泡。通過(guò)注膠管將環(huán)氧樹(shù)脂注入模腔，待灌滿后使用大力鉗將注膠管封死。打開(kāi)紅外加熱燈對(duì)模具升溫，溫度 控制在100℃左右，15min后即完成固化，關(guān)閉紅外燈，自然冷卻。打開(kāi)模具，使用工具將制件取出，然后放入烘箱中，在130℃下后固化1h。使用磨光機(jī)將制品的飛邊切除；使用氣動(dòng)打磨機(jī)打磨產(chǎn)品表面，噴涂底漆、面漆和圖案商標(biāo)，烘干后即得到碳纖維復(fù)合材料箱體2。

結(jié)果

所得箱體2為六棱體，高度300mm，壁厚1.75mm，重量1.2kg，可以承受最大250Kg的靜載荷，并且在加載72小時(shí)后撤掉載荷，箱體能夠完全恢復(fù)至初始狀態(tài)。經(jīng)15Kg和25Kg、高度2.0m的落錘沖擊后，箱體沒(méi)有任何明顯受損情況。經(jīng)高空3m跌落試驗(yàn)，當(dāng)箱體底部著地時(shí)，沒(méi)有出現(xiàn)任何明顯的損傷情況，箱體的抗沖擊破壞性良好。經(jīng)鹽霧測(cè)試96小時(shí)后，箱體表面沒(méi)有出現(xiàn)凹坑腐蝕、針孔腐蝕、鼓泡、裂紋、變色等缺陷，耐環(huán)境腐蝕性良好。

對(duì)比例1 箱體C1

同實(shí)施例1，區(qū)別在于：所述箱體C1不包含聚氨酯墊層。

結(jié)果

所得箱體C1的尺寸為Φ400mm*H300mm，壁厚1.6mm，重量0.75kg，可以承受最大200Kg的靜載荷，并且在加載72小時(shí)后撤掉載荷，箱體能夠完全恢復(fù)至初始狀態(tài)。經(jīng)15Kg和25Kg、高度1m的落錘沖擊后，箱體沒(méi)有任何明顯受損情況。但是，經(jīng)高空3m跌落試驗(yàn)，當(dāng)箱體底部著地時(shí)，局部樹(shù)脂碎裂，并且著地點(diǎn)內(nèi)部碳纖維出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象。經(jīng)鹽霧測(cè)試96小時(shí)后，箱體表面沒(méi)有出現(xiàn)凹坑腐蝕、針孔腐蝕、鼓泡、裂紋、變色等缺陷，耐環(huán)境腐蝕性良好。

對(duì)比例2 箱體C2

同實(shí)施例1，區(qū)別在于：所述支撐件為板狀。

結(jié)果

采用板狀支撐件做出的把手會(huì)比較薄，當(dāng)手去抓握時(shí)，難以與手貼合，抓 握起來(lái)會(huì)比較困難、費(fèi)力。如果采用厚度較大的板，又會(huì)增大箱體的總重量，與輕量化的目的背道而馳，因此采用本發(fā)明所述的支撐件最佳。

在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請(qǐng)中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。