CN102992799B - 碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 - Google Patents
碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102992799B CN102992799B CN201210293979.7A CN201210293979A CN102992799B CN 102992799 B CN102992799 B CN 102992799B CN 201210293979 A CN201210293979 A CN 201210293979A CN 102992799 B CN102992799 B CN 102992799B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon
- cloth
- ceramic powder
- carbon fiber
- layer
- 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.)
- Active
Links
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 title claims abstract description 43
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 36
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 25
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 4
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本发明提供一种碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法，将陶瓷粉复合到网胎中，制备成碳/陶瓷复合增强材料；碳纤维布铺层和复合有陶瓷粉的碳纤维网胎间隔叠加，陶瓷粉作为增强单元层；垂直方向进行碳纤维三维细编；设计控制纤维布针间距及配置方式，设计铺放叠层角度为0°～180°，垂直方向（Z向）纤维布阵间距为1.2～4.8mm，层间密度为2～25层/10mm；本发明涉及的这种碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法，将陶瓷粉复合至网胎中，能够增强预制体耐高温强度，增强耐腐蚀性，该方法使预制体能够适应非常环境，尤其是具有高温和腐蚀性很强的环境。
Description
技术领域
本发明属于碳/碳复合材料技术领域，具体涉及碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法。
技术背景
碳纤维布铺层碳纤维网胎复合陶瓷粉正交叠加作为增强单元层，垂直方向以碳纤维三维细编技术，设计控制纤维布阵间距及配置方式，制备的预制体，复合成碳/陶瓷复合材料，是先进航天飞行器的高性能耐高温、抗烧蚀材料。
发明内容
为实现以上所述，本发明提供一种碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 ，所述制备方法如下：a、根据客户的需要进行模具制造，将陶瓷粉复合到网胎中，制备成碳/陶瓷复合增强材料；b、碳纤维布铺层和复合有陶瓷粉的碳纤维网胎间隔叠加至模具上，陶瓷粉作为增强单元层；c、垂直方向进行碳纤维三维细编；d、设计控制纤维布针间距及配置方式，设计铺放叠层角度为0°～180°，垂直方向（Z向）纤维布阵间距为1.2～4.8mm层间密度为2～25层/10mm。
进一步地，所述碳纤维网胎为由纤维长度为30～100mm的短切碳纤维制成的无纺非织造物，其面密度为20～400克/米2。
进一步地，所述碳纤维布为由碳纤维织造成的平纹布或斜纹布或缎纹布或无纬单向布，其面密度为100～400克/米2。
进一步地，所述步骤a中的复合方法为将陶瓷粉通过人工或器械撒播的方法填充到单层或碳纤维网胎层间。
进一步地，所述步骤b的碳布与复合陶瓷粉的碳纤维网胎间隔叠加方式为一层碳布对一层网胎或者一层碳布对多层网胎或者多层碳布对一层网胎或者多层碳布对多层网胎，实现预制体的不同密度要求及强度要求。
进一步地，所述复合陶瓷粉的单层含量为0～600g/m2。
进一步地，所述预制体体积密度为0.50～0.90克/厘米3.
本发明涉及的这种碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 ，将陶瓷粉复合至网胎中，能够增强预制体耐高温强度，增强耐腐蚀性，该方法使预制体能够适应非常环境，尤其是具有高温和腐蚀性很强的环境。
具体实施方式
实施例1
采用面密度为200g/m2的无纬单向碳布，以及复合有面密度为570g/m2陶瓷粉的面密度为90g/m2的碳纤维网胎，裁剪成100×100mm的单元层，将裁剪好的碳布、网胎复合层按每10mm中均布两层正交铺设无纬单向碳布的要求铺层，达到设计层数后终止叠层，在100×100mm平台上等距2.4mm排列纵向引纱矩阵装置，将矩阵装置穿过纤维叠层体，加压密实，将3K碳纤维经纵向引纱装置，按2.4mm×2.4mm矩阵逐根Z向连续穿编，制成碳纤维布叠加网胎复合陶瓷粉三维细编预制件，其体积密度为0.84g/cm3，层间密度为11层/10mm。
本发明提供的一种碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 ，方法简单，有效。
本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 ，其特征在于，所述制备方法如下：
a、将陶瓷粉复合到碳纤维网胎中，制备成碳与陶瓷复合增强材料；其中，
所述碳纤维网胎为由纤维长度为30～100mm的短切碳纤维制成的无纺非织造物，其面密度为20～400克/米2；
所述复合方法为将陶瓷粉通过人工或器械撒播的方法填充到单层或碳纤维网胎层间；
所述复合陶瓷粉单层含量为0～600g/m2；
b、碳纤维布铺层和复合有陶瓷粉的碳纤维网胎间隔叠加，陶瓷粉作为增强单元层；其中，
所述碳纤维布为由碳纤维织造成的平纹布或斜纹布或缎纹布或无纬单向布，其面密度为100～400克/米2；
碳布与复合陶瓷粉的碳纤维网胎间隔叠加方式为一层碳布对一层网胎或者一层碳布对多层网胎或者多层碳布对一层网胎或者多层碳布对多层网胎，实现预制体的不同密度要求及强度要求；
c、垂直方向进行碳纤维三维细编；
d、设计控制纤维布针间距及配置方式，设计铺放叠层角度为0°～180°，垂直方向（Z向）纤维布阵间距为1.2～4.8mm层间密度为2～25层/10mm；其中，
所述预制体体积密度为0.50～0.90g/cm3。
2.根据权利要求1所述的碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 ，其特征在于，优选采用面密度为200g/m2的无纬单向碳布，以及复合有面密度为570g/m2陶瓷粉的面密度为90g/m2的碳纤维网胎，裁剪成100×100mm的单元层，将裁剪好的碳布、网胎复合层按每10mm中均布两层正交铺设无纬单向碳布的要求铺层，达到设计层数后终止叠层，在100×100mm平台上等距2.4mm排列纵向引纱矩阵装置，将矩阵装置穿过纤维叠层体，加压密实，将3K碳纤维经纵向引纱装置，按2.4mm×2.4mm矩阵逐根Z向连续穿编，制成碳纤维布叠加网胎复合陶瓷粉三维细编预制件，其体积密度为0.84g/cm3，层间密度为11层/10mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210293979.7A CN102992799B (zh) | 2012-08-17 | 2012-08-17 | 碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210293979.7A CN102992799B (zh) | 2012-08-17 | 2012-08-17 | 碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102992799A CN102992799A (zh) | 2013-03-27 |
| CN102992799B true CN102992799B (zh) | 2015-01-07 |
Family
ID=47921986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210293979.7A Active CN102992799B (zh) | 2012-08-17 | 2012-08-17 | 碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102992799B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109955556A (zh) * | 2017-12-25 | 2019-07-02 | 宜兴市宜泰碳纤维织造有限公司 | 一种表面改性碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 |
| CN110370746B (zh) * | 2019-08-15 | 2021-06-08 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 多层模压复合材料及其制备方法 |
| CN112341228B (zh) * | 2020-11-09 | 2022-09-23 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种C/ZrC-SiC超高温陶瓷基复合材料及其制备方法 |
| CN113698223A (zh) * | 2021-10-21 | 2021-11-26 | 中南大学 | 一种夹层结构c/c超高温陶瓷复合材料及其制备方法 |
| CN115385710B (zh) * | 2022-09-05 | 2023-11-03 | 华东理工大学 | 一种混编纤维增强的多孔碳基复合材料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1647875A (zh) * | 2005-03-21 | 2005-08-03 | 西安航天复合材料研究所 | 一种炭/炭磁浮列车滑撬的制造方法 |
| CN101541111A (zh) * | 2009-04-22 | 2009-09-23 | 蒋建纯 | 四氯化硅氢化炉u形发热体及其制造工艺 |
| CN101913895A (zh) * | 2010-07-22 | 2010-12-15 | 西北工业大学 | 碳纤维增强碳-碳化硅双基体材料的制备方法 |
-
2012
- 2012-08-17 CN CN201210293979.7A patent/CN102992799B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1647875A (zh) * | 2005-03-21 | 2005-08-03 | 西安航天复合材料研究所 | 一种炭/炭磁浮列车滑撬的制造方法 |
| CN101541111A (zh) * | 2009-04-22 | 2009-09-23 | 蒋建纯 | 四氯化硅氢化炉u形发热体及其制造工艺 |
| CN101913895A (zh) * | 2010-07-22 | 2010-12-15 | 西北工业大学 | 碳纤维增强碳-碳化硅双基体材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102992799A (zh) | 2013-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102992799B (zh) | 碳纤维网胎复合陶瓷粉三维细编预制体的制备方法 | |
| CN102909905B (zh) | 一种复合导热薄层及其制备方法和应用 | |
| US20100015394A1 (en) | Ceramic matrix composite wall with post laminate stitching | |
| JP2020056148A (ja) | 複合構造体のためのフィラメントネットワーク | |
| US9539789B2 (en) | Three-dimensional fiber-reinforced composite and method for producing three-dimensional fiber-reinforced composite | |
| CN111746061A (zh) | 一种三维织物叠层针刺复合材料及其制备方法 | |
| ES2909962T3 (es) | Textil tejido híbrido para refuerzo de material compuesto | |
| CN105437562A (zh) | 压印图案到复合材料层压件上 | |
| RU2014126644A (ru) | Слоистый композитный радиусный заполнитель с элементом заполнителя геометрической формы и способ его формирования | |
| CN102729539A (zh) | 碳纤维穿刺预制体及其制备方法 | |
| CN102173153A (zh) | 一种纤维增强复合材料的制备方法 | |
| CN108215399B (zh) | 用于复合结构的纤维改性夹层以及制造方法 | |
| US7168272B2 (en) | Crimp-free infusible reinforcement fabric | |
| CN102166840A (zh) | Z向有连续炭纤维预制体 | |
| US10400367B2 (en) | Part made from oxide/oxide composite material for 3-D reinforcing and method for manufacture of same | |
| CN205086375U (zh) | 一种三维预制体 | |
| KR101931030B1 (ko) | 두께 방향의 섬유가 보강된 탄소섬유 복합재료 및 그 제조 방법 | |
| JP2020525586A (ja) | 強化用繊維及び形状記憶合金ワイヤを含む製品及びその製造方法 | |
| CN110485047B (zh) | 一种飞机刹车盘用准三维预制体及其制备方法 | |
| CN108582910A (zh) | 一种碳纤维高温预浸料及其层压板 | |
| CN109940907B (zh) | 一种泡沫夹层复合材料及其制备方法 | |
| JP2007046197A (ja) | 繊維強化プラスチック用多軸不織シートおよびその製造方法 | |
| CN102995297A (zh) | 石英纤维准三维仿形预制件的制备方法 | |
| CN102899778A (zh) | 一种整体环形三维织物及其织造方法 | |
| CN105063895A (zh) | 一种准三维预制体的制备方法 |
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 | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 214205 Wuxi City, Yixing Province Branch Park Park Road, No. 8 apricot Patentee after: Jiangsu bird High Tech Co., Ltd. Address before: 214205 Wuxi City, Yixing Province Branch Park Park Road, No. 8 apricot Patentee before: Jiangsu Tianniao High Technology Co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 214205 Wuxi City, Yixing Province Branch Park Park Road, No. 8 apricot Patentee after: Jiangsu Tianniao High Technology Co., Ltd. Address before: 214205 Wuxi City, Yixing Province Branch Park Park Road, No. 8 apricot Patentee before: Jiangsu bird High Tech Co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |