CN102785371A - 采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法 - Google Patents

采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102785371A
CN102785371A CN2012103100233A CN201210310023A CN102785371A CN 102785371 A CN102785371 A CN 102785371A CN 2012103100233 A CN2012103100233 A CN 2012103100233A CN 201210310023 A CN201210310023 A CN 201210310023A CN 102785371 A CN102785371 A CN 102785371A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon fibre
prepreg
mould
fibre composite
composite prepreg
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012103100233A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102785371B (zh
Inventor
吴林志
李明
马力
王兵
杨金水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201210310023.3A priority Critical patent/CN102785371B/zh
Publication of CN102785371A publication Critical patent/CN102785371A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102785371B publication Critical patent/CN102785371B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法，它涉及一种制备复合材料点阵夹芯板方法。本发明为解决现有的杆件卷制法制备碳纤维复合材料点阵夹芯结构存在操作复杂、杆件和节点的力学性能低的问题。模具处理；固定模具；温箱加热；覆盖碳纤维复合材料预浸料：将模具的上下表面均覆盖1～20层碳纤维复合材料预浸料；将双股的纤维绳放入树脂中浸泡半小时；将预浸过树脂的纤维绳按照编织方法穿过粘贴在模具表面上的预浸料；在编织后的碳纤维复合材料预浸料的上下表面上均再覆盖1～20层碳纤维复合材料预浸料，排出碳纤维复合材料预浸料里面的气体；将预制好的试件放在压机上压制；冷却至室温，脱模。本发明用于制备复合材料点阵夹芯板。

Description

采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种制备复合材料点阵夹芯板方法。
背景技术
点阵材料相比于蜂窝和泡沫材料，是拉伸主导型材料，拥有更高的刚度和强度，因此被广泛应用于夹芯结构的芯体材料。另外点阵材料中含有大量的空间，可以埋设热管、微处理器、电池和导线等器件，可以制成集电子、热控、能源和承载于一体的轻质多功能结构。早期的点阵夹芯结构多是采用金属和合金材料，而纤维增强树脂基复合材料无疑是更具有吸引力的材料。例如碳纤维增强环氧树脂基复合材料，刚度和强度与合金钢相差无几，但密度只有合金钢的五分之一，因此具有很高的比刚度和比强度。现有的碳纤维复合材料点阵夹芯结构的制备方法一般是采用编织或切割层合板方法，点阵夹芯结构性能较低，易发生节点破坏、杆件分层和杆件屈曲现象；采用杆件卷制法制备碳纤维复合材料点阵夹芯结构存在以下缺点：一、杆件卷制相对麻烦，因为将一张薄薄的预浸料卷制成圆形杆件在操作上比较困难；二、在杆件卷制过程中，往往因为不能施加足够的压力而使得杆件比较疏松，从而降低杆件的性能；三、插入杆件后，在铺设面板过程中，只能将预浸料裁剪成窄条才可以铺设，这样势必会损害面板中纤维的连续性；四、杆件端部埋入面板会使得节点处易出现孔洞等缺陷、造成节点性能不高。
发明内容
本发明为解决现有的杆件卷制法制备碳纤维复合材料点阵夹芯结构存在操作复杂、杆件和节点的力学性能低的问题，进而提供了一种采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法。
本发明的采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法是按着以下步骤实现的：
步骤一、模具处理：用丙酮溶液清洗模具表面，然后用脱模剂处理模具的外表面；
步骤二、固定模具：用夹具将模具组装固定；
步骤三、温箱加热：将组装好的模具放入温箱内加热，加热温度为120℃；
步骤四、覆盖碳纤维复合材料预浸料：将模具的上下表面均覆盖1～20层碳纤维复合材料预浸料，保持模具上下表面铺放的干纤维布层数一致；
步骤五、将纤维束穿过针孔，然后将纤维束搓成双股的纤维绳，将双股的纤维绳放入树脂中浸泡半小时；
步骤六、将预浸过树脂的纤维绳按照编织方法穿过粘贴在模具表面上的预浸料；
步骤七、在步骤六中编织后的碳纤维复合材料预浸料的上下表面上均再覆盖1～20层碳纤维复合材料预浸料，将碳纤维复合材料预浸料压紧并排出碳纤维复合材料预浸料里面的气体；
步骤八、将步骤七中预制好的试件放在压机上压制，控制压力为0.5MPa，然后以每分钟2℃的速度将温度升至80℃，保温1小时，再将温度升至125℃，保温2小时；
步骤九、冷却至室温，脱模。
本发明的有益效果是：本发明的制备复合材料点阵夹芯板方法采用预浸纤维束连续编织的方法，在铺设面板时可以采用一整块的预浸料，从而能够保证杆件中的纤维具有良好的连续性，与现有的杆件卷制法制备碳纤维复合材料相比，大大提高了杆件和节点的力学性能，力学性能提高了30％；本发明还具有操作简便，工作效率高的优点，便于工业化大规模生产。
附图说明
图1是利用本发明制备的纤维增强复合材料点阵夹芯板的编织结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1所示，本实施方式的采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法步骤如下：
步骤一、模具处理：用丙酮溶液清洗模具表面，然后用脱模剂处理模具的外表面；脱模剂牌号为AC4368，厂家为上海曼斯实业有限公司；
步骤二、固定模具：用夹具将模具组装固定；
步骤三、温箱加热：将组装好的模具放入温箱内加热，加热温度为120℃；
步骤四、覆盖碳纤维复合材料预浸料：将模具的上下表面均覆盖1～20层碳纤维复合材料预浸料，保持模具上下表面铺放的干纤维布层数一致；由于模具的温度为120℃，因此会使得预浸料中的树脂软化并有粘性，从而将m层预浸料紧紧地粘贴在模具表面；
步骤五、将纤维束穿过针孔，然后将纤维束搓成双股的纤维绳，将双股的纤维绳放入树脂中浸泡半小时；所述树脂的牌号为3236，厂家为北京航空材料研究院；
步骤六、将预浸过树脂的纤维绳按照编织方法穿过粘贴在模具表面上的预浸料；
步骤七、在步骤六中编织后的碳纤维复合材料预浸料的上下表面上均再覆盖1～20层碳纤维复合材料预浸料，将碳纤维复合材料预浸料压紧并排出碳纤维复合材料预浸料里面的气体；
步骤八、将步骤七中预制好的试件放在压机上压制，控制压力为0.5MPa，然后以每分钟2℃的速度将温度升至80℃，保温1小时，再升温至125℃，保温2小时；
步骤九、冷却至室温，脱模，可以按照实际需要将试件切割成需要的尺寸。
固化过程中预浸料中的树脂的牌号为3234，预浸纤维束中的树脂的牌号为3236，二者熔化并重新流动分布，树脂3234和树脂3236具有兼容性，因此可以一起使用；杆件和面板紧紧地粘合在一起，大大提高了杆件和节点的力学性能。
所述点阵夹芯板由纤维上面板、纤维下面板和若干根纤维柱构成，若干根纤维柱设在纤维上面板与纤维下面板之间，纤维柱的上端与纤维上面板固接，纤维柱的下端与纤维下面板固接。
具体实施方式二：步骤四中模具的上下表面均覆盖3～18层碳纤维复合材料预浸料。如此设置，可以根据产品不同的需要制作不同厚度的纤维增强复合材料点阵夹芯板。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：步骤四中模具的上下表面均覆盖5～15层碳纤维复合材料预浸料。如此设置，可以根据产品不同的需要制作不同厚度的纤维增强复合材料点阵夹芯板。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：步骤四中模具的上下表面均覆盖7～10层碳纤维复合材料预浸料。如此设置，可以根据产品不同的需要制作不同厚度的纤维增强复合材料点阵夹芯板。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：步骤七中碳纤维复合材料预浸料的上下表面上均再覆盖3～18层碳纤维复合材料预浸料。如此设置，可以根据产品不同的需要制作不同厚度的纤维增强复合材料点阵夹芯板。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：步骤七中碳纤维复合材料预浸料的上下表面上均再覆盖5～15层碳纤维复合材料预浸料。如此设置，可以根据产品不同的需要制作不同厚度的纤维增强复合材料点阵夹芯板。其它与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：步骤七中碳纤维复合材料预浸料的上下表面上均再覆盖7～10层碳纤维复合材料预浸料。如此设置，可以根据产品不同的需要制作不同厚度的纤维增强复合材料点阵夹芯板。其它与具体实施方式六相同。

Claims (7)

1.一种采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法，其特征在于采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法步骤如下：
步骤一、模具处理：用丙酮溶液清洗模具表面，然后用脱模剂处理模具的外表面；
步骤二、固定模具：用夹具将模具组装固定；
步骤三、温箱加热：将组装好的模具放入温箱内加热，加热温度为120℃；
步骤四、覆盖碳纤维复合材料预浸料：将模具的上下表面均覆盖1～20层碳纤维复合材料预浸料，保持模具上下表面铺放的干纤维布层数一致；
步骤五、将纤维束穿过针孔，然后将纤维束搓成双股的纤维绳，将双股的纤维绳放入树脂中浸泡半小时；
步骤六、将预浸过树脂的纤维绳按照编织方法穿过粘贴在模具表面上的预浸料；
步骤七、在步骤六中编织后的碳纤维复合材料预浸料的上下表面上均再覆盖1～20层碳纤维复合材料预浸料，将碳纤维复合材料预浸料压紧并排出碳纤维复合材料预浸料里面的气体；
步骤八、将步骤七中预制好的试件放在压机上压制，控制压力为0.5MPa，然后以每分钟2℃的速度将温度升至80℃，保温1小时，再将温度升至125℃，保温2小时；
步骤九、冷却至室温，脱模。
2.根据权利要求1所述的采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤四中模具的上下表面均覆盖3～18层碳纤维复合材料预浸料。
3.根据权利要求2所述的采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤四中模具的上下表面均覆盖5～15层碳纤维复合材料预浸料。
4.根据权利要求3所述的采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤四中模具的上下表面均覆盖7～10层碳纤维复合材料预浸料。
5.根据权利要求1所述的采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤七中碳纤维复合材料预浸料的上下表面上均再覆盖3～18层碳纤维复合材料预浸料。
6.根据权利要求5所述的采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤七中碳纤维复合材料预浸料的上下表面上均再覆盖5～15层碳纤维复合材料预浸料。
7.根据权利要求6所述的采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤七中碳纤维复合材料预浸料的上下表面上均再覆盖7～10层碳纤维复合材料预浸料。
CN201210310023.3A 2012-08-28 2012-08-28 采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法 Expired - Fee Related CN102785371B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210310023.3A CN102785371B (zh) 2012-08-28 2012-08-28 采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210310023.3A CN102785371B (zh) 2012-08-28 2012-08-28 采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102785371A true CN102785371A (zh) 2012-11-21
CN102785371B CN102785371B (zh) 2014-08-13

Family

ID=47151047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210310023.3A Expired - Fee Related CN102785371B (zh) 2012-08-28 2012-08-28 采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102785371B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103465486A (zh) * 2013-09-02 2013-12-25 大连塑料研究所有限公司 加筋高强塑料板材连续生产方法
CN109747181A (zh) * 2019-03-04 2019-05-14 保定国奥新能源工程材料科技有限责任公司 涵道的制造方法
CN110585491A (zh) * 2019-09-27 2019-12-20 长沙晟天新材料有限公司 一种碳纤维复合材料接骨板及其制备方法
CN110841114A (zh) * 2019-09-27 2020-02-28 长沙晟天新材料有限公司 一种碳纤维复合材料人工骨及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1106334A1 (de) * 1999-12-01 2001-06-13 Schunk Kohlenstofftechnik GmbH Verfahren zur Herstellung eines Faserverbund-Bauteils sowie Vorrichtung zur Herstellung eines solchen
US6299810B1 (en) * 1998-05-26 2001-10-09 Michael Richarde, Llc Method for manufacturing a carbon fiber composite
CN101890813A (zh) * 2010-07-08 2010-11-24 哈尔滨工业大学 空心圆管四面体型全复合材料点阵夹芯板的制备方法
CN101954744A (zh) * 2010-09-09 2011-01-26 哈尔滨工业大学 一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法
CN101973129A (zh) * 2010-10-28 2011-02-16 哈尔滨工业大学 采用纤维编织预浸布制备复合材料点阵夹芯板的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6299810B1 (en) * 1998-05-26 2001-10-09 Michael Richarde, Llc Method for manufacturing a carbon fiber composite
EP1106334A1 (de) * 1999-12-01 2001-06-13 Schunk Kohlenstofftechnik GmbH Verfahren zur Herstellung eines Faserverbund-Bauteils sowie Vorrichtung zur Herstellung eines solchen
CN101890813A (zh) * 2010-07-08 2010-11-24 哈尔滨工业大学 空心圆管四面体型全复合材料点阵夹芯板的制备方法
CN101954744A (zh) * 2010-09-09 2011-01-26 哈尔滨工业大学 一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法
CN101973129A (zh) * 2010-10-28 2011-02-16 哈尔滨工业大学 采用纤维编织预浸布制备复合材料点阵夹芯板的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103465486A (zh) * 2013-09-02 2013-12-25 大连塑料研究所有限公司 加筋高强塑料板材连续生产方法
CN109747181A (zh) * 2019-03-04 2019-05-14 保定国奥新能源工程材料科技有限责任公司 涵道的制造方法
CN110585491A (zh) * 2019-09-27 2019-12-20 长沙晟天新材料有限公司 一种碳纤维复合材料接骨板及其制备方法
CN110841114A (zh) * 2019-09-27 2020-02-28 长沙晟天新材料有限公司 一种碳纤维复合材料人工骨及其制备方法
CN110841114B (zh) * 2019-09-27 2021-12-14 长沙晟天新材料有限公司 一种碳纤维复合材料人工骨及其制备方法
CN110585491B (zh) * 2019-09-27 2021-12-14 长沙晟天新材料有限公司 一种碳纤维复合材料接骨板及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102785371B (zh) 2014-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102777708B (zh) 纤维编织拉挤管道和生产方法
CN102979097B (zh) 一种编织套管型frp筋及其制备方法
CN105799184A (zh) 制造用于风力涡轮机的转子叶片部件的方法
CN101954744B (zh) 一种采用纤维编织布制备金字塔型点阵夹芯板的方法
CN102358048B (zh) 一种金字塔点阵夹芯结构的制备工艺
CN104487231B (zh) 采用pmi泡沫芯的拉芯方法
JP2012016948A (ja) 複合構造物の構成部材を製造する方法
CN102066094B (zh) 制作有机基体复合材料结构部件的方法及其部件
CN103331919B (zh) 一种高刚度、高强度罐体的制备方法
CN102785371B (zh) 采用预浸纤维束制备复合材料点阵夹芯板的制备方法
WO2010083921A3 (en) A pre-form, a method for manufacturing a pre-form and a spar comprising a reinforcing structure
CN104908331B (zh) 纤维增强复合物、部件和方法
WO2012092927A1 (en) Laminate pre-form for a wind turbine blade
CN108839398B (zh) 一种具有碳纤维-多孔尼龙复合结构的螺旋桨及其制备方法
CN104455793A (zh) 连续针织复合拉绕玻璃钢管及其生产方法
CN105984152A (zh) 预浸丝束复合材料
CN104552992B (zh) 提高湿法铺缠厚壁复合材料构件中纤维体积含量的方法
CN102400859A (zh) 一种风电叶片的叶根结构
CN100457408C (zh) 三维立体夹芯承力复合板的制备方法
CN203093159U (zh) 一种杆件与面板新型连接的复合材料点阵结构
CN202480462U (zh) 具有高抗屈曲能力的纤维织物
CN201371609Y (zh) 高阻燃双芯材承力复合板
CN114571754A (zh) 一种复杂界面结构复合材料管及其制备方法
CN102555316A (zh) 具有高抗屈曲能力的纤维织物及具有高抗屈曲能力的纤维复合材料制件的制备方法
CN106584701A (zh) 缝纫体增强复合材料舵机护板成型方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140813

Termination date: 20150828

EXPY Termination of patent right or utility model