一種碳纖維保溫板材預(yù)制體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及復(fù)合纖維技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種碳纖維保溫板材預(yù)制體。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維保溫板材預(yù)制體，通常是由碳纖維層與碳纖維網(wǎng)胎交替疊層針刺而成的復(fù)合纖維預(yù)制體，因其具有耐高溫、耐摩擦和質(zhì)地輕的特性，廣泛應(yīng)用于航空航天、能源、交通和軌道領(lǐng)域;現(xiàn)有的碳纖維板材預(yù)制體，通常包括兩層碳纖維層和一層碳纖維網(wǎng)胎，碳纖維網(wǎng)胎位于碳纖維層之間，這樣的復(fù)合纖維針刺預(yù)制體，由于碳纖維的特性，存在抗沖擊強度較低，保溫效果不佳的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于公開一種結(jié)構(gòu)強度較高，韌性較高且具有良好保溫效果的碳纖維保溫板材預(yù)制體。
[0004]為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型公開了一種碳纖維保溫板材預(yù)制體，包括外層碳纖維層、內(nèi)層碳纖維層、設(shè)置在所述外層碳纖維層與內(nèi)層碳纖維層之間的碳纖維網(wǎng)胎，所述外層碳纖維層與內(nèi)層碳纖維層內(nèi)含碳纖維長絲，所述碳纖維網(wǎng)胎內(nèi)含碳纖維短絲，以及設(shè)置在碳纖維網(wǎng)胎兩側(cè)的彈性緩沖層。
[0005]作為本實用新型的進一步改進，所述碳纖維長絲和碳纖維短絲的外側(cè)面依次設(shè)置有熱解碳涂層、碳化硅涂層和碳化鉭涂層，所述碳纖維網(wǎng)胎的碳纖維短絲之間還設(shè)置有酚醛樹脂基體層。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述熱解碳涂層的厚度大于0.5μπι并小于0.8μπι，所述碳化娃涂層的厚度大于Iym并小于1.5μηι，所述碳化鉭涂層的厚度大于1.5μηι并小于2μmD
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述彈性緩沖層為特氟龍纖維。
[0008]有益效果:通過在碳纖維網(wǎng)胎設(shè)置碳纖維短絲，以及設(shè)置在碳纖維網(wǎng)胎兩側(cè)的彈性緩沖層，有效地提高了碳纖維保溫板材預(yù)制體的韌性，同時也具有良好保溫效果。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型一種碳纖維保板材預(yù)制體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本實用新型中碳纖維短絲剖向的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0012]如圖1和圖2所示，一種碳纖維保溫板材預(yù)制體100，包括外層碳纖維層10、內(nèi)層碳纖維層20、設(shè)置在所述外層碳纖維層10與內(nèi)層碳纖維層20之間的碳纖維網(wǎng)胎30。外層碳纖維層10與內(nèi)層碳纖維層20內(nèi)含碳纖維長絲，碳纖維網(wǎng)胎30內(nèi)含碳纖維短絲2，以及設(shè)置在碳纖維網(wǎng)胎30兩側(cè)的彈性緩沖層40。外層碳纖維層10與內(nèi)層碳纖維層20的厚度相等。
[0013]具體的，在本實施方式中，該彈性緩沖層40為特氟龍纖維。特氟龍纖維的直徑為20?50μπι，并通過經(jīng)瑋編制的方式形成該彈性緩沖層40，具體的該彈性緩沖層40的厚度為外層碳纖維10或者內(nèi)層碳纖維層20的二分之一。
[0014]在本實施方式中，該碳纖維長絲和碳纖維短絲2的外側(cè)面依次設(shè)置有熱解碳涂層4、碳化硅涂層5和碳化鉭涂層6，所述碳纖維網(wǎng)胎30的碳纖維短絲2之間還設(shè)置有酚醛樹脂基體層3。熱解碳涂層的厚度大于0.5μηι并小于0.8μηι，所述碳化娃涂層的厚度大于Ιμπι并小于I.5μηι，所述碳化鉭涂層的厚度大于I.5μηι并小于2μηι。
[0015]熱解碳涂層4、碳化硅涂層5和碳化鉭涂層6的簡稱分別為PyC、SiC和TaC，這樣，碳纖維表面均勻致密的PyC、SiC和TaC多層結(jié)構(gòu)，可有效提高內(nèi)層碳纖維層20的強度和韌性；PyC涂層可以有效防止SiC涂層制備過程中對內(nèi)層碳纖維層20中碳纖維的損傷，改變碳纖維的表面狀態(tài)，減少或修復(fù)纖維表面的缺陷及編制損傷，有效提高碳纖維短絲的強度;SiC和TaC陶瓷具有較高的強度，即使TaC涂層斷裂，SiC涂層仍然能夠有效承載，這樣碳纖維原絲的抗彎強度得到有效提高；而酚醛樹脂基體層可以有效提高預(yù)制體的抗拉伸性和彎曲性能，層間抗剪切性能也較好;PyC、SiC和TaC涂層可采用化學(xué)氣相滲透法在碳纖維絲表面依次制備。
[0016]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
【主權(quán)項】
1.一種碳纖維保溫板材預(yù)制體(100)，包括外層碳纖維層(10)、內(nèi)層碳纖維層(20)、設(shè)置在所述外層碳纖維層(10)與內(nèi)層碳纖維層(20)之間的碳纖維網(wǎng)胎(30)，其特征在于，所述外層碳纖維層(10)與內(nèi)層碳纖維層(20)內(nèi)含碳纖維長絲，所述碳纖維網(wǎng)胎(30)內(nèi)含碳纖維短絲(2)，以及設(shè)置在碳纖維網(wǎng)胎(30)兩側(cè)的彈性緩沖層(40)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維保溫板材預(yù)制體，其特征在于，所述碳纖維長絲和碳纖維短絲(2)的外側(cè)面依次設(shè)置有熱解碳涂層(4)、碳化硅涂層(5)和碳化鉭涂層(6)，所述碳纖維網(wǎng)胎(30)的碳纖維短絲(2)之間還設(shè)置有酚醛樹脂基體層(3)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳纖維保溫板材預(yù)制體，其特征在于，所述熱解碳涂層的厚度大于0.5μηι并小于0.8μηι，所述碳化娃涂層的厚度大于Ιμπι并小于1.5μηι，所述碳化鉭涂層的厚度大于1.5μηι并小于2μηι。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的碳纖維保溫板材預(yù)制體，其特征在于，所述彈性緩沖層(40)為特氟龍纖維。
【專利摘要】本實用新型公開了一種碳纖維保溫板材預(yù)制體，包括外層碳纖維層、內(nèi)層碳纖維層、設(shè)置在所述外層碳纖維層與內(nèi)層碳纖維層之間的碳纖維網(wǎng)胎，所述外層碳纖維層與內(nèi)層碳纖維層內(nèi)含碳纖維長絲，所述碳纖維網(wǎng)胎內(nèi)含碳纖維短絲，以及設(shè)置在碳纖維網(wǎng)胎兩側(cè)的彈性緩沖層。通過這種結(jié)構(gòu)，有效地提高了碳纖維保溫板材預(yù)制體的韌性，同時也具有良好保溫效果。
【IPC分類】B32B9/00, B32B27/02, B32B9/04
【公開號】CN205167715
【申請?zhí)枴緾N201520488938
【發(fā)明人】繆黎麗, 繆黎燕, 邵敏強, 裴強, 陳益軍, 繆伯承
【申請人】宜興市飛舟高新科技材料有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年7月2日