CN102786776A - 碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料及其制备的汽车前防撞梁 - Google Patents
碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料及其制备的汽车前防撞梁 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102786776A CN102786776A CN2012102753887A CN201210275388A CN102786776A CN 102786776 A CN102786776 A CN 102786776A CN 2012102753887 A CN2012102753887 A CN 2012102753887A CN 201210275388 A CN201210275388 A CN 201210275388A CN 102786776 A CN102786776 A CN 102786776A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aramid fiber
- thomel
- resin
- restraint layer
- automobile
- 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
Links
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 title claims abstract description 83
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 28
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 title claims abstract description 9
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 title claims abstract description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title abstract description 23
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920006260 polyaryletherketone Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 26
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 21
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 20
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 19
- 229920013657 polymer matrix composite Polymers 0.000 claims description 18
- 239000011160 polymer matrix composite Substances 0.000 claims description 18
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 17
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 13
- 229920006335 epoxy glue Polymers 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 229920007790 polymethacrylimide foam Polymers 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 11
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract 1
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 abstract 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 abstract 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 abstract 1
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 22
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 14
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 3
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 229920003319 Araldite® Polymers 0.000 description 1
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 208000020442 loss of weight Diseases 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920003366 poly(p-phenylene terephthalamide) Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料，体积比按份组成为：
所述的碳纤维位于第一约束层和第二约束层之间；所述的基体树脂为热固性树脂或热塑性树脂。所述的热固性树脂为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂；或所述的热塑性树脂为尼龙、聚丙烯、聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺。制备的汽车前防撞梁与目前常用的钢制汽车防撞梁相比，具有比重低、高强度、高韧性的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车用防撞梁复合材料结构件，特别涉及一种碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料及其制备的汽车前防撞梁。
背景技术
汽车工业近年来的迅速发展使汽车的保有量不断地提高，同时也带来了化石能源消耗、尾气排放污染、交通安全等问题。汽车的节能、环保、安全已成为全球汽车行业未来发展的趋势，也是我国汽车产业政策的方向。减少燃料消耗和降低尾气排放已成为汽车工业可持续发展亟需解决的关键问题。汽车的轻量化是降低能源消耗的最有效途径之一，也是近年来汽车制造商所追求的目标。目前，汽车底盘、悬挂、发动机等主要部件多采用金属材料，大部分的燃料消耗在克服汽车自身重量上。寻找和开发比重低、强度高的材料作为汽车部分钢构件的替代品也就显得极为迫切。
碳纤维是一种高强度、高模量且力学性能优异的纤维材料，其密度仅为钢的1/4左右，但抗拉强度可达3750MPa以上，为钢的7-9倍；其拉伸模量可达到230GPa以上，碳纤维复合材料具有极高的比强度和比刚度，在航空航天等领域已开始广泛应用。芳纶纤维是聚对苯二甲酰对苯二胺的商品名，是一种合成纤维，具有超高强度、高模量、耐高温等优良性能，其强度为钢的5-6倍，模量为钢丝的2-3倍，韧性是钢丝的2倍，而密度仅为钢的1/5左右，有“合成钢丝”的美誉。目前，碳纤维复合材料已被用于汽车引擎盖、翼子板等结构件，由于碳纤维复合材料质脆且损坏后难以修复，一定程度的限制了碳纤维复合材料在汽车领域的应用。芳纶纤维也具有高的比强度，在韧性方面能够与碳纤维互补，可一定程度的解决碳纤维复合材料较脆冲击后易碎裂的缺点，如果能开发碳纤维/芳纶纤维混合结构的复合材料，有望解决目前汽车用复合材料强度和韧性的矛盾问题。
现有的改进汽车防撞梁的强度和韧性的方法多是对防撞梁的结构进行改进，对材料的改进较少，如中国专利ZL201120345499.1中公开了一种汽车用防撞梁；其为一体铝合金结构，右部上下角位上设有A圆弧导角，内部设有两个腔体；该防撞梁是铝合金挤压件后加工而成，材料为铝合金材料，总体重量较传统钢金属防撞梁有所下降，但还是较重。中国专利ZL03807273.4中公开了一种增强的防撞梁，包括聚合物基体和包括金属软线的金属增强结构，所述金属增强结构由基本上彼此平行的金属软线组成，所述的聚合物基体包括至少第一层和第二层，所述第一层围绕所述金属软线的表面存在，和所述第二层围绕所述第一层表面存在。该防撞梁具有改进的抗撞击性和在撞击之中与之后具有改进的完整性。
发明内容
本发明提供了一种汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料，比重较低且强度高。
本发明还提供了一种用碳纤维/芳纶增强复合材料制作的汽车前防撞梁，具有比重低、强度高的特点。
一种汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料，体积比组成为：
所述的碳纤维位于第一约束层和第二约束层之间。基体树脂碳纤维与约束层中的芳纶纤维构成复合材料。
本发明通过碳纤维、芳纶纤维和基体树脂的有效组合提高材料强度和韧性，将碳纤维置于第一约束层和第二约束层之间，使用芳纶纤维包埋碳纤维的结构形式保证复合材料在受到冲击时较脆的碳纤维复合材料受到芳纶纤维约束而不会破碎溅出对行人造成二次伤害，从而提高材料的使用安全性。
所述的基体树脂可选用本领域常用的基体树脂，如可选用热固性树脂或热塑性树脂。
所述的热固性树脂选用环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂中的一种或两种以上，可采用市售产品，这些基体树脂同碳纤维及芳纶纤维具有良好的界面结合特性。
所述的热塑性树脂选用尼龙、聚丙烯、聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺中的一种或两种以上，可采用市售产品，这些基体树脂同碳纤维及芳纶纤维复合后具有良好的韧性。
本发明可根据需要选择热固性树脂或热塑性树脂作为基体树脂。
所述的芳纶纤维选用芳纶纤维布，可采用市售产品，以便于预浸料-热压罐固化成型工艺的实施。
所述的碳纤维选用碳纤维单向布（单向碳纤维）和/或其它碳纤维织物，可采用市售产品，以便于预浸料-热压罐固化成型工艺的实施。现有的市售产品中有很多含碳纤维的基体树脂预浸料，因此所述的碳纤维和基体树脂可直接以含碳纤维的基体树脂预浸料的形式使用。
为了达到更好的效果优选，所述的汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料体积比组成为：
所述的第一约束层中芳纶纤维的体积与第二约束层中芳纶纤维的体积最好相等。
进一步优选，所述的汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料体积比组成为：
所述的基体树脂为环氧树脂或尼龙12。
该进一步优选的特定组成在保证材料较低比重的前提下可以协同提高材料的强度。
所述的碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料采用现有的预浸料铺叠-热压罐共固化成型方法制备。一般包括步骤：将碳纤维、芳纶纤维和基体树脂预浸料按顺序铺覆在硬质泡沫表面，在120℃至200℃温度范围固化1小时至8小时，共固化粘合成为整体。
所述的汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料可用于制备汽车前防撞梁。
一种用所述的碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料制备的汽车前防撞梁，包括带若干个空腔的基本骨架；所述的基本骨架的材料为碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料，由包含芳纶纤维的第一约束层、包含芳纶纤维的第二约束层以及位于第一约束层和第二约束层之间的包含碳纤维的中间层组成；所述的基本骨架的空腔内填充有硬质泡沫。
本发明通过碳纤维、芳纶纤维和硬质泡沫的有效组合提高汽车前防撞梁制件强度和韧性，使用芳纶纤维包埋碳纤维的结构形式保证防撞梁在受到冲击时较脆的碳纤维复合材料受到芳纶纤维约束而不会破碎溅出对行人造成二次伤害，从而提高车辆安全性。
所述的硬质泡沫选用强度和刚度较高的聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）或聚苯乙烯泡沫（XPS）。
所述的基本骨架采用现有的预浸料铺叠-热压罐共固化成型方法制备。基本骨架的形状和尺寸可根据机动车辆的规格需求设定也可依据现有的汽车前防撞梁的基本骨架设定，具体操作时采用相应形状和尺寸的模具利用现有的预浸料铺叠-热压罐成型方法进行制备，操作简便且无需更换现有的制造设备。
所述的硬质泡沫与基本骨架通过加热共固化成型法进行复合或通过环氧胶粘接，以使硬质泡沫与基本骨架紧密结合。所述的环氧胶可采用现有的市售产品，如Dow Betamate1022D，Huntsman AralditeAW4859，无锡树脂厂WSR303A/B等。当采用加热共固化成型法进行复合时可与所述的基本骨架的原料一起采用预浸料铺叠-热压罐共固化成型方法制备。所述的加热共固化成型法一般包括步骤：将碳纤维、芳纶纤维和基体树脂预浸料按顺序铺覆在硬质泡沫表面，在120℃至200℃温度范围固化1小时至8小时，硬质泡沫同碳纤维及芳纶纤维复合材料共固化粘合成为整体。所述环氧胶粘接一般按照如下步骤实现：将环氧胶涂敷于硬质泡沫上，填充至已固化的碳纤维及芳纶纤维复合材料基本骨架的空腔内粘合至使用强度。
本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：
本发明采用了两种不同的轻质增强纤维：碳纤维和芳纶纤维，与目前常用的钢制汽车防撞梁（比重一般在1.75g/cm3左右，抗拉强度一般在700MPa左右）相比，具有比重低、高强度、高韧性的特点，可在强度提高2-3倍基础上减重50%-80%，提高车辆安全性并起到节能减排效果。
本发明用碳纤维/芳纶增强复合材料制作的汽车前防撞梁基本骨架中的芯材（即中间层）采用碳纤维复合材料保证其高强度，表面覆盖芳纶纤维复合材料（即第一约束层和第二约束层）赋予其更高的韧性并保证防撞梁在受到冲击时较脆的碳纤维复合材料受到芳纶纤维约束而不会破碎溅出对行人造成二次伤害，一定程度克服了碳纤维复合材料质脆的缺点。同时在汽车前防撞梁基本骨架的空腔内填充硬质泡沫，作为吸能缓冲结构，对低强度冲击产生能量吸收作用。
附图说明
图1为本发明一种用碳纤维/芳纶增强复合材料制备的汽车前防撞梁的典型结构截面示意图；
图2是图1中A部的放大示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，本发明用碳纤维/芳纶增强复合材料制备的汽车前防撞梁，包括带两个空腔5的基本骨架4，基本骨架4的材料为由包含芳纶纤维的第一约束层1、包含芳纶纤维的第二约束层3以及位于第一约束层1和第二约束层3之间的包含碳纤维的中间层2组成的碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料；基本骨架4的空腔内填充有硬质泡沫，硬质泡沫紧挨第二约束层3。
实施例2
采用预浸料铺叠-热压罐共固化成型工艺，作为第一约束层，将1层芳纶纤维布（北京聚能，JNAFS-1670-170P平纹布）铺覆于2块位于同一平面且沿泡沫长度方向平行间隔设置的30mm×30mm×1200mm（长×宽×厚）PMI泡沫（赢创Rohacell51IG PMI）上，按照图1所示结构依次在上述芳纶纤维布上铺覆单向碳纤维环氧树脂预浸料（光威USG12503），铺层方式[45/0/-45/90]2s，以及1层芳纶纤维布（北京聚能，JNAFS-1670-170P平纹布）作为第二约束层。经过120℃2小时，160℃1小时加热固化成型后，得到具有实施例1结构的碳纤维/芳纶增强复合材料制备的汽车前防撞梁样件。其中，碳纤维/芳纶增强复合材料的体积比组成为：环氧树脂45、碳纤维44、第一约束层中的芳纶纤维5.5、第二约束层中的芳纶纤维5.5。
按上述工艺所制得碳纤维/芳纶复合材料防撞梁样件整体比重为0.52g/cm3，其中碳纤维/芳纶增强复合材料基本骨架比重为1.92g/cm3，复合材料抗拉强度1460MPa。
实施例3
采用预浸料铺叠-热压罐共固化成型工艺制备带有两个空腔的碳纤维/芳纶增强复合材料基本骨架4，通过环氧胶粘接将PMI泡沫填充于空腔5内，具体包括：作为第一约束层，将1层芳纶纤维布（北京聚能，JNAFS-1670-170P平纹布）铺覆于模具上，模具上设有与基本骨架4上空腔5一致的空腔尺寸30mm×30mm×1200mm（长×宽×厚），按照图1所示结构依次在上述芳纶纤维布上铺覆单向碳纤维环氧树脂预浸料（光威USG12503），铺层方式[0]8，以及1层芳纶纤维布（北京聚能，JNAFS-1670-170P平纹布）作为第二约束层。经过120℃2小时，160℃1小时加热固化成型后，得到碳纤维/芳纶增强复合材料的基本骨架4，将环氧胶WSR303A/B涂敷于30mm×30mm×1200mm Rohacell51IG PMI泡沫与空腔5内壁接触部分表面并将Rohacell51IG PMI泡沫填充于空腔5内，常温放置12小时待环氧胶固化达到实用牢度，制得具有实施例1结构的碳纤维/芳纶增强复合材料汽车前防撞梁。其中，碳纤维/芳纶增强复合材料的体积比组成为：环氧树脂40、碳纤维48、第一约束层中的芳纶纤维6、第二约束层中的芳纶纤维6。
按照上述工艺所制备的碳纤维/芳纶复合材料防撞梁样件整体比重为0.53g/cm3，其中碳纤维/芳纶复合材料骨架比重为1.92g/cm3，复合材料抗拉强度达2247MPa。
实施例4
采用预浸料铺叠-热压罐共固化成型工艺，作为第一约束层，将1层芳纶纤维布（北京聚能，JNAFS-1670-170P平纹布）铺覆于2块位于同一平面且沿泡沫长度方向平行间隔设置的30mm×30mm×1200mm（长×宽×厚）PMI泡沫（赢创Rohacell31IG PMI）上，按照图1所示结构依次在上述芳纶纤维布上铺覆碳纤维尼龙预浸料织物（德国Bond TEPEX dynalite carbon/PA12），铺层方式[45/0/-45/90]2s，以及1层芳纶纤维布（北京聚能，JNAFS-1670-170P平纹布）作为第二约束层。经过120℃30分钟热压成型后，得到具有实施例1结构的碳纤维/芳纶增强复合材料制备的汽车前防撞梁样件。其中，碳纤维/芳纶增强复合材料的体积比组成为：尼龙1250、碳纤维42、第一约束层中的芳纶纤维4、第二约束层中的芳纶纤维4。
按上述工艺所制得碳纤维/芳纶复合材料防撞梁样件整体比重为0.36g/cm3，其中碳纤维/芳纶增强复合材料基本骨架比重为2.15g/cm3,复合材料抗拉强度1772MPa。
实施例5
采用预浸料铺叠-热压成型工艺制备带有两个空腔的碳纤维/芳纶增强复合材料基本骨架4，通过环氧胶粘接将PMI泡沫填充于空腔5内，具体包括：作为第一约束层，将1层芳纶纤维布（北京聚能，JNAFS-1670-170P平纹布）铺覆于模具上，模具上设有与基本骨架4上空腔5一致的空腔尺寸30mm×30mm×1200mm（长×宽×厚），按照图1所示结构依次在上述芳纶纤维布上铺覆碳纤维尼龙预浸料织物（德国Bond TEPEX dynalite carbon/PA12），铺层方式[0]8，以及1层芳纶纤维布（北京聚能，JNAFS-1670-170P平纹布）作为第二约束层。经过160℃3分钟热压，冷却脱模得到碳纤维/芳纶增强复合材料的基本骨架4，将环氧胶WSR303A/B涂敷于30mm×30mm×1200mm Rohacell 31IG PMI泡沫与空腔5内壁接触部分表面并将Rohacell 31IG PMI泡沫填充于空腔5内，常温放置12小时待环氧胶固化达到实用牢度，制得具有实施例1结构的碳纤维/芳纶增强复合材料汽车前防撞梁。其中，碳纤维/芳纶增强复合材料的体积比组成为：尼龙1240、碳纤维48、第一约束层中的芳纶纤维6、第二约束层中的芳纶纤维6。
按上述工艺所制得碳纤维/芳纶复合材料防撞梁样件整体比重为0.37g/cm3，其中碳纤维/芳纶增强复合材料基本骨架比重为2.18g/cm3，复合材料抗拉强度1910MPa。
Claims (10)
1.一种汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料，其特征在于，体积比按份组成为：
所述的碳纤维位于第一约束层和第二约束层之间；
所述的基体树脂为热固性树脂或热塑性树脂。
2.根据权利要求1所述的汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料，其特征在于，体积比组成为：
3.根据权利要求1所述的汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料，其特征在于，所述的热固性树脂为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂中的一种或两种以上；
或者，所述的热塑性树脂为尼龙、聚丙烯、聚醚醚酮、聚芳醚酮、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料，其特征在于，所述的芳纶纤维为芳纶纤维布；所述的碳纤维为碳纤维单向布和/或其它碳纤维织物。
5.根据权利要求1或2所述的汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料，其特征在于，第一约束层中芳纶纤维的体积与第二约束层中芳纶纤维的体积相等。
6.根据权利要求1-5任一项所述的汽车防撞梁用碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料制备的汽车前防撞梁。
7.根据权利要求6所述的汽车前防撞梁，其特征在于，包括带若干个空腔的基本骨架；所述的基本骨架的材料为碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料，由包含芳纶纤维的第一约束层、包含芳纶纤维的第二约束层以及位于第一约束层和第二约束层之间的包含碳纤维的中间层组成；所述的基本骨架的空腔内填充有硬质泡沫。
8.根据权利要求7所述的汽车前防撞梁，其特征在于，所述的硬质泡沫为聚甲基丙烯酰亚胺或聚苯乙烯泡沫。
9.根据权利要求7所述的汽车前防撞梁，其特征在于，所述的基本骨架采用预浸料铺叠-热压罐共固化成型方法制备。
10.根据权利要求7所述的汽车前防撞梁，其特征在于，所述的硬质泡沫与基本骨架通过加热共固化成型法进行复合或通过环氧胶粘接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210275388.7A CN102786776B (zh) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | 碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料及其制备的汽车前防撞梁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210275388.7A CN102786776B (zh) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | 碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料及其制备的汽车前防撞梁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102786776A true CN102786776A (zh) | 2012-11-21 |
| CN102786776B CN102786776B (zh) | 2014-03-26 |
Family
ID=47152375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210275388.7A Expired - Fee Related CN102786776B (zh) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | 碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料及其制备的汽车前防撞梁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102786776B (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103661183A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-26 | 东华大学 | 一种车用混杂型复合材料能量吸收部件及其生产方法 |
| CN104672894A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-06-03 | 杜邦公司 | 包含聚酰胺的振动阻尼性组合物 |
| CN105038227A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-11-11 | 苏州天健竹业科技有限公司 | 一种自行车把手用耐候性复合材料的制备方法 |
| CN105670227A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-06-15 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 一种高韧性挡泥板复合材料的制备方法 |
| CN106183261A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-12-07 | 武汉泰科曼科技有限公司 | 一种用于义肢的纤维混编复合材料及复合材料义肢的制造方法 |
| CN106633638A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-05-10 | 国网河南省电力公司周口供电公司 | 一种绝缘杆杆体材料及其制备方法 |
| CN106828865A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-13 | 山东长空雁航空科技有限责任公司 | 机身上大梁及其成型方法 |
| CN108314875A (zh) * | 2018-01-27 | 2018-07-24 | 福星东联（北京）科技有限公司 | 一种用于防撞梁的碳纤维复合材料及其制备方法 |
| CN106240502B (zh) * | 2016-08-26 | 2019-03-29 | 东华大学 | 一种复合材料车用能量吸收部件及其加工方法 |
| CN109927305A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-06-25 | 湖南大学 | 一种复合结构防撞梁及其制备方法 |
| CN110951217A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-03 | 浙江精功碳纤维有限公司 | 一种芳纶纤维增强碳纤维树脂预浸料及其制备方法 |
| CN112111240A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-22 | 大连交通大学 | 一种应用于汽车防撞梁的碳纤维多孔丙纶复合材料及制备工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749613A (en) * | 1985-12-26 | 1988-06-07 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Composite fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet and bumper beam formed thereof |
| CN101718080A (zh) * | 2009-11-10 | 2010-06-02 | 中铁大桥勘测设计院有限公司 | 复合材料桥梁防撞装置 |
| CA2784256A1 (en) * | 2009-12-18 | 2011-06-23 | Magna International Inc. | Sheet molding compound with cores |
| CN102529252A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 胡海波 | 一种高抗冲耐磨隔热复合板材 |
-
2012
- 2012-08-03 CN CN201210275388.7A patent/CN102786776B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749613A (en) * | 1985-12-26 | 1988-06-07 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Composite fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet and bumper beam formed thereof |
| CN101718080A (zh) * | 2009-11-10 | 2010-06-02 | 中铁大桥勘测设计院有限公司 | 复合材料桥梁防撞装置 |
| CA2784256A1 (en) * | 2009-12-18 | 2011-06-23 | Magna International Inc. | Sheet molding compound with cores |
| CN102529252A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 胡海波 | 一种高抗冲耐磨隔热复合板材 |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104672894A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-06-03 | 杜邦公司 | 包含聚酰胺的振动阻尼性组合物 |
| CN103661183B (zh) * | 2013-12-12 | 2016-10-26 | 东华大学 | 一种车用混杂型复合材料能量吸收部件及其生产方法 |
| CN103661183A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-26 | 东华大学 | 一种车用混杂型复合材料能量吸收部件及其生产方法 |
| CN105038227A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-11-11 | 苏州天健竹业科技有限公司 | 一种自行车把手用耐候性复合材料的制备方法 |
| CN105670227A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-06-15 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 一种高韧性挡泥板复合材料的制备方法 |
| CN106183261A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-12-07 | 武汉泰科曼科技有限公司 | 一种用于义肢的纤维混编复合材料及复合材料义肢的制造方法 |
| CN106183261B (zh) * | 2016-07-14 | 2018-08-28 | 武汉泰科曼科技有限公司 | 一种用于义肢的纤维混编复合材料及复合材料义肢的制造方法 |
| CN106240502B (zh) * | 2016-08-26 | 2019-03-29 | 东华大学 | 一种复合材料车用能量吸收部件及其加工方法 |
| CN106633638A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-05-10 | 国网河南省电力公司周口供电公司 | 一种绝缘杆杆体材料及其制备方法 |
| CN106828865B (zh) * | 2017-03-01 | 2019-04-02 | 山东长空雁航空科技有限责任公司 | 机身上大梁及其成型方法 |
| CN106828865A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-13 | 山东长空雁航空科技有限责任公司 | 机身上大梁及其成型方法 |
| CN108314875A (zh) * | 2018-01-27 | 2018-07-24 | 福星东联（北京）科技有限公司 | 一种用于防撞梁的碳纤维复合材料及其制备方法 |
| CN108314875B (zh) * | 2018-01-27 | 2020-09-22 | 福星东联（北京）科技有限公司 | 一种用于防撞梁的碳纤维复合材料及其制备方法 |
| CN109927305A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-06-25 | 湖南大学 | 一种复合结构防撞梁及其制备方法 |
| CN110951217A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-03 | 浙江精功碳纤维有限公司 | 一种芳纶纤维增强碳纤维树脂预浸料及其制备方法 |
| CN112111240A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-22 | 大连交通大学 | 一种应用于汽车防撞梁的碳纤维多孔丙纶复合材料及制备工艺 |
| CN112111240B (zh) * | 2020-09-17 | 2022-04-05 | 大连交通大学 | 一种应用于汽车防撞梁的碳纤维多孔丙纶复合材料及制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102786776B (zh) | 2014-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102786776B (zh) | 碳纤维/芳纶增强树脂基复合材料及其制备的汽车前防撞梁 | |
| CN102765361B (zh) | 一种碳纤维/芳纶增强复合材料制备的汽车前防撞梁 | |
| CN104401277B (zh) | 一种汽车防撞结构件及其制备方法 | |
| US11001033B2 (en) | Prepreg laminate and fiber-reinforced composite material, and method of producing fiber-reinforced composite material | |
| CN102806877B (zh) | 车辆用塑料复合保险杠杆 | |
| CN102785443B (zh) | 一种具有缓冲层板复合的层结构复合材料保险杠及其制备方法 | |
| CN102775622B (zh) | 纤维增强热塑性复合材料的制备方法及其应用 | |
| CN104781317A (zh) | 纤维增强树脂片材、一体化成型品及它们的制造方法 | |
| EP3581354A1 (en) | Preform element, preform using same, and method for producing same | |
| CN104385627A (zh) | 带有抗雷击表面功能层的先进树脂基复合材料及制备方法 | |
| WO2018227957A1 (zh) | 制造车辆零部件的方法和车辆零部件及车辆 | |
| KR101396822B1 (ko) | 연속섬유 강화 프리프레그 시트를 이용한 열가소성 복합소재 제조방법 | |
| CN107521124A (zh) | 碳纤维双面板加筋结构件及其制造方法 | |
| CN107107965A (zh) | 聚合物发动机罩组件、车辆前端模块、包含其的车辆及其制造方法 | |
| Middleton | Composites: manufacture and application | |
| US10414445B2 (en) | Hybrid component for a vehicle | |
| Akay | An introduction to polymer-matrix composites | |
| CN107269750A (zh) | 一种三维编织阻尼复合材料板簧及其制备方法 | |
| CN206516679U (zh) | 一种复合材料绝缘电池箱体 | |
| US11504922B2 (en) | Multi-layered composite structures and methods for the preparation thereof | |
| CN102535018B (zh) | 具有开孔结构的纤维织物及具有开孔结构的纤维复合材料制件的制备方法 | |
| JP2005271350A (ja) | 炭素繊維強化プラスチック製カバー部材 | |
| KR101944870B1 (ko) | 자동차 도어용 임팩트 빔 | |
| CN103552610B (zh) | 一种汽车开口部件及其制备方法 | |
| Rane et al. | Fibers and Polymers in Fiber Reinforced Polymer Composites: A Review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140326 |