CN106829140B - 一种碳纤维复合材料箱体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种碳纤维复合材料箱体及其制备方法。具体地，本发明公开了一种碳纤维复合材料箱体，所述箱体包括箱本体、结合于所述箱本体底部的垫层和位于所述箱本体上边缘的把手，所述箱本体内部形成一个上部开口的容纳空间，所述把手包括所述箱本体延伸所形成的外包覆层和包覆于所述外包覆层内的支撑件；所述箱本体、所述垫层、所述外包覆层与所述支撑件经热固性树脂固化成型得到所述箱体。本发明还公开了所述箱体的制备方法。所述箱体具有外形美观、易于搬运、使用寿命长、质轻、高强等特点。所述制备方法具有工艺简单、效率高、成本低等优势。

Description

一种碳纤维复合材料箱体及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料领域，具体地涉及一种碳纤维复合材料箱体及其制备方法。
背景技术
目前，市场上的户外活动用箱体多采用不锈钢、铝或塑料制成。不锈钢产品虽然不易生锈但重量大，不便搬运；铝制品重量较轻但材质较软，碰撞后容易产生难看的凹坑，且很难复原；塑料箱体的弹性较好，但强度较低，撞击后容易碎裂。
因此，本领域急需开发一种新型的具有质轻、高强性能的箱体，以满足市场需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的具有质轻、高强性能的箱体，以满足市场需求。
本发明的另一目的在于提供一种所述箱体的简单、高效的制备方法。
本发明的第一方面，提供了一种碳纤维复合材料箱体，所述箱体包括箱本体、结合于所述箱本体底部的垫层和位于所述箱本体上边缘的把手，所述箱本体内部形成一个上部开口的容纳空间，所述把手包括所述箱本体延伸所形成的外包覆层和包覆于所述外包覆层内的支撑件；所述箱本体、所述垫层、所述外包覆层与所述支撑件经热固性树脂固化成型得到所述箱体。
在另一优选例中，所述箱体还包括用于盖合所述箱体的盖体。
在另一优选例中，所述箱本体由外向内依序设有第一碳纤维织物、第二碳纤维织物和第一碳纤维织物。
在另一优选例中，所述第一碳纤维织物选自下组：3K斜纹织物、12K超薄织物、或其组合；和/或
所述第二碳纤维织物为12K斜纹织物。
在另一优选例中，所述第一碳纤维织物的层数为1-2层。
在另一优选例中，所述第二碳纤维织物的层数为2-5层，较佳地为2-3层。
在另一优选例中，所述第一碳纤维织物的面密度为50-350g/m2，较佳地为100-300g/m2，更佳地为150-250g/m2。
在另一优选例中，所述第二碳纤维织物的面密度为300-700g/m2，较佳地为350-600g/m2，更佳地为400-550g/m2。
在另一优选例中，所述12K斜纹织物为T700级。
在另一优选例中，所述箱本体由外向内依序设有第一碳纤维织物、芳纶纤维织物、第二碳纤维织物和第一碳纤维织物。
在另一优选例中，所述芳纶纤维织物的层数为1-3层，较佳地为1-2层。
在另一优选例中，组成所述垫层的垫层材料为聚氨酯；和/或
所述热固性树脂为环氧树脂。
在另一优选例中，所述垫层对所述箱本体底层的覆盖率≥95％，较佳地为≥98％，优选为100％。
在另一优选例中，所述垫层厚度与所述箱本体的底层厚度的比值为3－20：1－3，较佳地为5－10：1.5－2.5。
在另一优选例中，所述垫层的厚度为3-20mm，较佳地为3-15mm，更佳地为4-10mm。
在另一优选例中，所述环氧树脂选自下组：Epotech167A/B、Epotech167A/175B。
在另一优选例中，所述支撑件为铝管。
在另一优选例中，所述外包覆层对所述支撑件的包覆率为100％。
在另一优选例中，所述支撑件的形状选自下组：圆形、长方形、正方形、五边形、六边形。
在另一优选例中，所述支撑件的横截面的形状选自下组：圆形、长方形、正方形、正五边形、正六边形。
在另一优选例中，所述支撑件为封闭件。
在另一优选例中，所述支撑件为中空件。
在另一优选例中，所述支撑件的横截面内径与所述箱本体的底层厚度的比值为10－50：1－3，较佳地为20－35：1.5－2.5。
在另一优选例中，所述支撑件的壁厚为0.1-1mm，较佳地为0.2-0.8mm，更佳地为0.3-0.6mm。
在另一优选例中，所述支撑件的横截面的内径为10-50mm，较佳地为15-40mm，更佳地为20-30mm。
在另一优选例中，当所述支撑件的形状为圆形时，其内径为100-800mm，较佳地为200-600mm，更佳地为300-500mm。
在另一优选例中，当所述支撑件的形状为正六边形时，其边长为50-400mm，较佳地为100-300mm，更佳地为150-250mm。
在另一优选例中，所述箱体是采用本发明第二方面所述的方法制备的。
本发明的第二方面，提供了一种箱体的制备方法，包括如下步骤：
a-1)提供第一碳纤维织物、第二碳纤维织物、支撑件、垫层材料、热固性树脂和任选的芳纶纤维织物；
a-2)将所述垫层材料铺放于阴模底部，并将所述第一碳纤维织物、任选的所述芳纶纤维织物、所述第二碳纤维织物和所述第一碳纤维织物从阴模底部开始依序铺放于模具中，将所述支撑件置于铺放前述织物的模具凹槽中，并将前述织物包裹于所述支撑件上；
a-3)将阳模盖于步骤a-2)所得模具上，连接注胶管和抽气管，将所述热固性树脂注入模腔，至注满时封闭注胶管；
a-4)加热前一步骤所得模具，固化得到所述箱体。
在另一优选例中，所述第一碳纤维织物、所述第二碳纤维织物、所述支撑件、所述垫层材料、所述热固性树脂、所述芳纶纤维织物如本发明第一方面所述。
在另一优选例中，在步骤a-1)之前，所述第一碳纤维织物、所述第二碳纤维织物、所述垫层材料和所述芳纶纤维织物经预剪裁制成所需尺寸待用。
在另一优选例中，在步骤a-2)之前，所述模具需预涂脱模剂。
在另一优选例中，在步骤a-2)所述铺放过程中，优选使用喷胶定型所述织物。
在另一优选例中，在步骤a-2)中，所述织物包裹所述支撑件后，优选沿模具延伸至所述箱体的中间部位。
在另一优选例中，在步骤a-1)之前，所述支撑件经预处理。
在另一优选例中，所述预处理包括如下步骤：
b-1)任选地清洁所述支撑件表面；和
b-2)任选地使用环氧玻纤预浸料包覆前述步骤所得支撑件。
在另一优选例中，步骤b-1)所述清洁方式为：首先使用砂纸打磨，然后使用有机溶剂清洗。
在另一优选例中，所述砂纸的目数为50-300目，较佳地为100-200目。
在另一优选例中，所述有机溶剂选自下组：乙醇、丙酮、或其组合。
在另一优选例中，在步骤b-1)之后还任选地包括步骤：干燥前述步骤所得支撑件。
在另一优选例中，所述干燥温度为50-120℃。
在另一优选例中，在所述干燥温度的干燥时间为15-60分钟。
在另一优选例中，步骤b-2)所述包覆的层数为1-3层，较佳地为1层。
在另一优选例中，步骤a-4)所述加热的加热温度为80-120℃；和/或
步骤a-4)所述加热在所述加热温度的加热时间为10-30分钟。
在另一优选例中，步骤a-4)所述加热的加热温度为90-110℃。
在另一优选例中，步骤a-4)所述加热在所述加热温度的加热时间为15-30分钟。
在另一优选例中，在步骤a-4)之后还任选地包括如下步骤：
a-4-1)待模具自然冷却后，将所得制品取出并置于烘箱中后固化；
a-4-2)任选地打磨前述步骤所得制品，制得所述箱体。
在另一优选例中，步骤a-4-1)所述后固化的温度为110-140℃，较佳地为120-130℃。
在另一优选例中，步骤a-4-1)在所述固化温度下的后固化时间为0.5-2小时。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1是本发明所述箱体的结构示意图，其中，1为垫层，2为箱本体，3为内含支撑件的把手。
图2是本发明所述箱体的截面图，其中，1为垫层，2为箱本体，3为内含支撑件的把手，空心箭头表示制备过程中织物的铺放方式。
具体实施方式
本发明人经过长期而深入的研究，意外地制得了一种具有特定组成和特定结构的性能优异的箱体。具体地，所述箱体由于采用质轻、高强的碳纤维材料作为箱体主体材料，并采用塑性性能优异的支撑件(如：铝制品)作为把手支撑材料，结合高弹性、高耐磨的垫层材料(如：聚氨酯)充当垫层，在热固性树脂的固化作用下，制备得到一种外形美观、易于搬运、使用寿命长、质轻且高强的箱体。采用真空辅助液态模塑成型工艺，可简单、高效地完成所述箱体的制备。在此基础上，发明人完成了本发明。
术语
如本文所用，术语“碳纤维复合材料箱体”或者“箱体”可互换使用，均指具有以下特征的箱体：包括箱本体、结合于所述箱本体底部的垫层和位于所述箱本体上边缘的把手，所述箱本体内部形成一个上部开口的容纳空间，所述把手包括所述箱本体延伸所形成的外包覆层和包覆于所述外包覆层内的支撑件；所述箱本体、所述垫层、所述外包覆层与所述支撑件经热固性树脂固化成型得到所述箱体。
在本发明中，所述箱体的形状随所采用的支撑件的形状的不同而变化，其具体形状没有特别限制，包括(但并不限于)：箱体状、筒状。
箱体
碳纤维复合材料具有质轻高强、耐腐蚀、抗疲劳、可设计等诸多优点，且随着工艺技术成熟度的提高，碳纤维的价格逐步降低。由于具有卓越的比强度和比模量性质，使用碳纤维复合材料制造各种零部件或成品可显著减轻所得制品重量，而且使得所得制品不会发生腐蚀生锈。
本发明提供了一种碳纤维复合材料箱体，所述箱体包括箱本体、结合于所述箱本体底部的垫层和位于所述箱本体上边缘的把手，所述箱本体内部形成一个上部开口的容纳空间，所述把手包括所述箱本体延伸所形成的外包覆层和包覆于所述外包覆层内的支撑件；所述箱本体、所述垫层、所述外包覆层与所述支撑件经热固性树脂固化成型得到所述箱体。
图1是本发明所述箱体的结构示意图，其中，1为垫层，2为箱本体，3为内含支撑件的把手。
在另一优选例中，所述箱体还包括用于盖合所述箱体的盖体。
在另一优选例中，所述箱本体由外向内依序设有第一碳纤维织物、第二碳纤维织物和第一碳纤维织物。
在本发明中，所述第一碳纤维织物和第二碳纤维织物的主要作用是提高箱体的机械强度，此外，所述第一碳纤维织物还能提升所述箱体的美观程度。
在本发明中，所述第一碳纤维织物包括(但并不限于)：3K斜纹织物、12K超薄织物、或其组合；和/或
所述第二碳纤维织物为12K斜纹织物。
在另一优选例中，所述第一碳纤维织物的层数为1-2层。
在另一优选例中，所述第二碳纤维织物的层数为2-5层，较佳地为2-3层。
在另一优选例中，所述第一碳纤维织物的面密度为50-350g/m2，较佳地为100-300g/m2，更佳地为150-250g/m2。
在另一优选例中，所述第二碳纤维织物的面密度为300-700g/m2，较佳地为350-600g/m2，更佳地为400-550g/m2。
在另一优选例中，所述12K斜纹织物为T700级。
在另一优选例中，所述箱本体由外向内依序设有第一碳纤维织物、芳纶纤维织物、第二碳纤维织物和第一碳纤维织物。通过在所述箱本体内部添加所述芳纶纤维织物可进一步增强所述箱体的抗冲击破坏能力。
在另一优选例中，所述芳纶纤维织物的层数为1-3层，较佳地为1-2层。
在本发明中，在所述箱本体底部结合所述垫层不仅可起到缓冲减震、润滑抗磨的作用，更能起到保护箱体且防止箱体内部存放的物品因剧烈撞击而毁坏。
在另一优选例中，组成所述垫层的垫层材料为聚氨酯；和/或
所述热固性树脂为环氧树脂。
在另一优选例中，所述垫层对所述箱本体底层的覆盖率≥95％，较佳地为≥98％，优选为100％。
在另一优选例中，所述垫层厚度与所述箱本体的底层厚度的比值为3－20：1－3，较佳地为5－10：1.5－2.5。
在另一优选例中，所述垫层的厚度为3-20mm，较佳地为3-15mm，更佳地为4-10mm。
在另一优选例中，所述环氧树脂包括(但并不限于)：Epotech167A/B、Epotech167A/175B。
在另一优选例中，所述支撑件为铝管。
在另一优选例中，所述外包覆层对所述支撑件的包覆率为100％。
在本发明中，通过改变所述支撑件的形状可获得具有各种不同的对应形状的箱体，尤其是具有各种不同形状的把手；所述支撑件的使用可显著提升所述箱体的稳定性，并改善所得箱体的搬运性能。
在另一优选例中，所述支撑件的形状包括(但并不限于)：圆形、长方形、正方形、五边形、六边形。
在另一优选例中，所述支撑件的横截面的形状包括(但并不限于)：圆形、长方形、正方形、正五边形、正六边形。
在另一优选例中，所述支撑件为封闭件。
在另一优选例中，所述支撑件为中空件。
在另一优选例中，所述支撑件的横截面内径与所述箱本体的底层厚度的比值为10－50：1－3，较佳地为20－35：1.5－2.5。
在另一优选例中，所述支撑件的壁厚为0.1-1mm，较佳地为0.2-0.8mm，更佳地为0.3-0.6mm。
在另一优选例中，所述支撑件的横截面的内径为10-50mm，较佳地为15-40mm，更佳地为20-30mm。
在另一优选例中，当所述支撑件的形状为圆形时，其内径为100-800mm，较佳地为200-600mm，更佳地为300-500mm。
在另一优选例中，当所述支撑件的形状为正六边形时，其边长为50-400mm，较佳地为100-300mm，更佳地为150-250mm。
在另一优选例中，所述箱体是采用本发明所述的方法制备的。
在本发明中，采用碳纤维复合材料制造的箱体具有超高的强度和刚度，重量比金属减轻40％～70％，可大大提高在户外各种恶劣环境中的使用方便性和安全性，对用户物品的保障作用更强，并且其纤维编织纹路能够赋予箱体特殊的视觉外观，提升用户感官上的享受。
制备方法
本发明还提供了一种箱体的制备方法，包括如下步骤：
a-1)提供第一碳纤维织物、第二碳纤维织物、支撑件、垫层材料、热固性树脂和任选的芳纶纤维织物；
a-2)将所述垫层材料铺放于阴模底部，并将所述第一碳纤维织物、任选的所述芳纶纤维织物、所述第二碳纤维织物和所述第一碳纤维织物从阴模底部开始依序铺放于模具中，将所述支撑件置于铺放前述织物的模具凹槽中，并将前述织物包裹于所述支撑件上；
a-3)将阳模盖于步骤a-2)所得模具上，连接注胶管和抽气管，将所述热固性树脂注入模腔，至注满时封闭注胶管；
a-4)加热前一步骤所得模具，固化得到所述箱体。
在另一优选例中，所述第一碳纤维织物、所述第二碳纤维织物、所述支撑件、所述垫层材料、所述热固性树脂、所述芳纶纤维织物如上文所述。
在另一优选例中，在步骤a-1)之前，所述第一碳纤维织物、所述第二碳纤维织物、所述垫层材料和所述芳纶纤维织物经预剪裁制成所需尺寸待用。
在另一优选例中，在步骤a-2)之前，所述模具需预涂脱模剂。
在另一优选例中，在步骤a-2)所述铺放过程中，优选使用喷胶定型所述织物。
在另一优选例中，在步骤a-2)中，所述织物包裹所述支撑件后，优选沿模具延伸至所述箱体的中间部位。
应理解，本发明所述织物在铺放时是从底部开始逐渐向四周压紧铺放的。
应理解，在所述织物的铺放过程中，可以使用剪刀将拐角处织物剪开或将多余部分减掉，以利于铺层，并使用少量喷胶使碳纤维织物更好地定型。
在另一优选例中，在步骤a-1)之前，所述支撑件经预处理。
在另一优选例中，所述预处理包括如下步骤：
b-1)任选地清洁所述支撑件表面；和
b-2)任选地使用环氧玻纤预浸料包覆前述步骤所得支撑件。
在另一优选例中，步骤b-1)所述清洁方式优选为：首先使用砂纸打磨，然后使用有机溶剂清洗。在本发明中，所述有机溶剂用以去除所处理材料表面的油污、灰尘等杂质。
在本发明中，在所述支撑件(如铝管)表面包覆若干层环氧玻纤预浸料，可有效阻止碳纤维和铝之间发生电化学腐蚀反应，进而提高碳纤维复合材料与铝之间的结合力，消除因铺层不慎导致的空隙缺陷存在。
在另一优选例中，所述砂纸的目数为50-300目，较佳地为100-200目。
在另一优选例中，所述有机溶剂包括(但并不限于)：乙醇、丙酮、或其组合。
在另一优选例中，在步骤b-1)之后还任选地包括步骤：干燥前述步骤所得支撑件。
在另一优选例中，所述干燥温度为50-120℃。
在另一优选例中，在所述干燥温度的干燥时间为15-60分钟。
在另一优选例中，步骤b-2)所述包覆的层数为1-3层，较佳地为1层。
在本发明中，所述热固化树脂为可快速固化的树脂，经混合后，所述热固化树脂在室温下的黏度低于600mPa·s，室温凝胶时间为20-30min，80-120℃的固化时间为5-20min。
在另一优选例中，步骤a-4)所述加热的加热温度为80-120℃；和/或
步骤a-4)所述加热在所述加热温度的加热时间为10-30分钟。
在另一优选例中，步骤a-4)所述加热的加热温度为90-110℃。
在另一优选例中，步骤a-4)所述加热在所述加热温度的加热时间为15-30分钟。
在另一优选例中，在步骤a-4)之后还任选地包括如下步骤：
a-4-1)待模具自然冷却后，将所得制品取出并置于烘箱中后固化；
a-4-2)任选地打磨前述步骤所得制品，制得所述箱体。
在另一优选例中，步骤a-4-1)所述后固化的温度为110-140℃，较佳地为120-130℃。
在另一优选例中，步骤a-4-1)在所述固化温度下的后固化时间为0.5-2小时。
与现有技术相比，本发明具有以下主要优点：
(1)所述箱体具有外形美观、易于搬运、耐腐蚀、使用寿命长、质轻、高强等特点；
(2)所述制备方法具有工艺简单、效率高、成本低等优势。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。
除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
实施例1
原料：T300-3K碳纤维斜纹织物，200g/m2，2层；T700-12K碳纤维斜纹织物，480g/m2，2层；圆形铝管，壁厚0.2mm，内径400mm，横截面也是圆形，内径Φ25mm；聚氨酯垫，厚5mm。
首先将两种碳纤维织物和聚氨酯垫分别裁剪成所需的尺寸；使用120目砂纸将铝管打磨一遍，然后用丙酮清洗干净，在80℃烘箱中干燥30min，最后用1层玻纤环氧预浸料将铝管紧紧地包裹起来。用抹布将模具清理干净，涂覆两遍PMR脱模剂。将聚氨酯垫放在模腔中，然后按照图2所示的方式，将碳纤维织物铺覆在阴模内，铺层顺序为3K/12K/12K/3K，铺层过程中使用少量喷胶使织物定型。将铝管放置在模具的凹槽内，压紧，然后将碳纤维织物逐层向内翻转，包裹铝管，并向箱体内部延伸。盖上阳模，连接注胶管、抽气管，打开真空泵抽真空(如抽真空至真空度达到约-0.085MPa至-0.10MPa)，并检查气密性。配置2Kg快速固化环氧树脂Epotech167A/B，在真空烘箱中室温下脱泡10min，以完全去除气泡。通过注胶管将环氧树脂注入模腔，待灌满后使用大力钳将注胶管封死。打开红外加热灯对模具升温，温度控制在100℃左右，20min后即完成固化，关闭红外灯，自然冷却(如冷却至≤60℃)。打开模具，使用工具将制件取出，然后放入烘箱中，在120℃下后固化1h。使用磨光机将制品的飞边切除；使用气动打磨机打磨产品表面，喷涂底漆、面漆和图案商标，烘干后即得到碳纤维复合材料箱体成品1。
结果
所得箱体1的尺寸为Φ400mm*H300mm，壁厚1.6mm，重量1.0kg，可以承受最大200Kg的静载荷，并且在加载72小时后撤掉载荷，箱体能够完全恢复至初始状态。经15Kg和25Kg、高度1m的落锤冲击后，箱体没有任何明显受损情况。经高空3m跌落试验，当箱体底部着地时，没有出现任何明显的损伤情况，箱体的抗冲击破坏性良好。经盐雾测试96小时后，箱体表面没有出现凹坑腐蚀、针孔腐蚀、鼓泡、裂纹、变色等缺陷，耐环境腐蚀性良好。
实施例2
原料：T300-3K碳纤维斜纹织物，200g/m2，2层；T700-12K碳纤维斜纹织物，480g/m2，2层；芳纶纤维织物，平纹，200g/m2；六边形铝管，壁厚0.3mm，边长200mm，横截面为圆形，内径Φ25mm；聚氨酯垫，厚5mm。
首先将碳纤维织物、芳纶纤维织物和聚氨酯垫分别裁剪成所需的尺寸；使用120目砂纸将铝管打磨一遍，然后用丙酮清洗干净，在80℃烘箱中干燥30min，最后用2层玻纤环氧预浸料将铝管紧紧地包裹起来。用抹布将模具清理干净，涂覆两遍PMR脱模剂。将聚氨酯垫放在模腔中，然后按照图2所示的方式，将碳纤维织物和芳纶纤维织物铺覆在阴模内，铺层顺序为3K/芳纶/12K/12K/3K，铺层过程中使用少量喷胶使织物定型。将铝管放置在模具的凹槽内，压紧，然后将碳纤维织物逐层向内翻转，包裹铝管，并向箱体内部延伸。盖上阳模，连接注胶管、抽气管，打开真空泵抽真空(如抽真空至真空度达到约-0.085MPa至-0.10MPa)，并检查气密性。配置2Kg快速固化环氧树脂Epotech167A/175B，在真空烘箱中室温下脱泡10min，以完全去除气泡。通过注胶管将环氧树脂注入模腔，待灌满后使用大力钳将注胶管封死。打开红外加热灯对模具升温，温度控制在100℃左右，15min后即完成固化，关闭红外灯，自然冷却。打开模具，使用工具将制件取出，然后放入烘箱中，在130℃下后固化1h。使用磨光机将制品的飞边切除；使用气动打磨机打磨产品表面，喷涂底漆、面漆和图案商标，烘干后即得到碳纤维复合材料箱体2。
结果
所得箱体2为六棱体，高度300mm，壁厚1.75mm，重量1.2kg，可以承受最大250Kg的静载荷，并且在加载72小时后撤掉载荷，箱体能够完全恢复至初始状态。经15Kg和25Kg、高度2.0m的落锤冲击后，箱体没有任何明显受损情况。经高空3m跌落试验，当箱体底部着地时，没有出现任何明显的损伤情况，箱体的抗冲击破坏性良好。经盐雾测试96小时后，箱体表面没有出现凹坑腐蚀、针孔腐蚀、鼓泡、裂纹、变色等缺陷，耐环境腐蚀性良好。
对比例1 箱体C1
同实施例1，区别在于：所述箱体C1不包含聚氨酯垫层。
结果
所得箱体C1的尺寸为Φ400mm*H300mm，壁厚1.6mm，重量0.75kg，可以承受最大200Kg的静载荷，并且在加载72小时后撤掉载荷，箱体能够完全恢复至初始状态。经15Kg和25Kg、高度1m的落锤冲击后，箱体没有任何明显受损情况。但是，经高空3m跌落试验，当箱体底部着地时，局部树脂碎裂，并且着地点内部碳纤维出现了断裂现象。经盐雾测试96小时后，箱体表面没有出现凹坑腐蚀、针孔腐蚀、鼓泡、裂纹、变色等缺陷，耐环境腐蚀性良好。
对比例2 箱体C2
同实施例1，区别在于：所述支撑件为板状。
结果
采用板状支撑件做出的把手会比较薄，当手去抓握时，难以与手贴合，抓握起来会比较困难、费力。如果采用厚度较大的板，又会增大箱体的总重量，与轻量化的目的背道而驰，因此采用本发明所述的支撑件最佳。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种碳纤维复合材料箱体，其特征在于，所述箱体包括箱本体、结合于所述箱本体底部的垫层和位于所述箱本体上边缘的把手，所述箱本体内部形成一个上部开口的容纳空间，所述把手包括所述箱本体延伸所形成的外包覆层和包覆于所述外包覆层内的支撑件；所述箱本体、所述垫层、所述外包覆层与所述支撑件经热固性树脂固化成型得到所述箱体；
其中，所述箱本体由外向内依序设有第一碳纤维织物、第二碳纤维织物和第一碳纤维织物；所述第一碳纤维织物选自下组：3K斜纹织物、12K超薄织物、或其组合；和
所述第二碳纤维织物为12K斜纹织物；
所述第一碳纤维织物的面密度为150-250 g/m2；所述的第二碳纤维织物的面密度为400-550 g/m2；
组成所述垫层的垫层材料为聚氨酯；所述垫层厚度与所述箱本体的底层厚度的比值为5－10：1.5－2.5；
所述垫层的厚度为3-20mm；
且所述的箱体是通过以下方法制备：
a-1） 提供第一碳纤维织物、第二碳纤维织物、支撑件、垫层材料、热固性树脂和任选的芳纶纤维织物；
a-2） 将所述垫层材料铺放于阴模底部，并将所述第一碳纤维织物、任选的所述芳纶纤维织物、所述第二碳纤维织物和所述第一碳纤维织物从阴模底部开始依序铺放于模具中，将所述支撑件置于铺放前述织物的模具凹槽中，并将前述织物包裹于所述支撑件上；
a-3） 将阳模盖于步骤a-2）所得模具上，连接注胶管和抽气管，将所述热固性树脂注入模腔，至注满时封闭注胶管；
a-4） 加热前一步骤所得模具，固化得到所述箱体。
2.如权利要求1所述的箱体，其特征在于，所述箱本体由外向内依序设有第一碳纤维织物、芳纶纤维织物、第二碳纤维织物和第一碳纤维织物。
3.如权利要求1所述的箱体，其特征在于，所述热固性树脂为环氧树脂。
4.如权利要求1所述的箱体，其特征在于，所述支撑件为铝管。
5.如权利要求1所述的箱体，其特征在于，在步骤a-1）之前，所述支撑件经预处理。
6.如权利要求1所述的箱体，其特征在于，步骤a-4)所述加热的加热温度为80-120℃；和/或
步骤a-4)所述加热在所述加热温度的加热时间为10-30分钟。
7.如权利要求1所述的箱体，其特征在于，在步骤a-4)之后还包括如下步骤：
a-4-1) 待模具自然冷却后，将所得制品取出并置于烘箱中后固化；
a-4-2) 任选地打磨前述步骤所得制品，制得所述箱体。
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