CN111016321A - 一种耐高温碳纤维复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温碳纤维复合材料，包括：阻燃层、隔热层、遮光层、保护层和基层。通过上述方式，本发明结构简单，安装方便，具有抗氧化性能和抗侵蚀性能，在高温有氧环境中的使用寿命更长。

Description

一种耐高温碳纤维复合材料
技术领域
本发明涉及新材料领域，特别是涉及一种耐高温碳纤维复合材料。
背景技术
目前耐高温碳纤维复合材料的成型方法主要为预浸料的热压罐方法，该方法成本高、成型效率低，且制品尺寸严重受到热压罐尺寸制约，在民用领域难以推广应用，这无疑制约了耐高温碳纤维复合材料广泛应用。近年来随着低成本的要求，耐高温碳纤维复合材料成型也逐渐向一些新的工艺方向探索。传统真空灌注工艺是复合材料特别是玻璃纤维复合材料的主要低成本成型工艺，适于大尺寸复合材料制品的成型，但还不能满足高质量耐高温碳纤维复合材料成型。这主要是由于相比玻璃纤维，碳纤维单丝直径更小，真空压实后碳纤维体内空隙远小于玻璃纤维体，所以浸渍困难，耗时，浸渍质量和效果均普遍不佳，很难满足大尺寸、大厚度的耐高温碳纤维复合材料成型要求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种耐高温碳纤维复合材料，具有抗氧化性能和抗侵蚀性能，在高温有氧环境中的使用寿命更长。。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种耐高温碳纤维复合材料，包括：阻燃层、隔热层、遮光层、保护层和基层，所述阻燃层粘合所述隔热层，所述隔热层粘合所述遮光层，所述遮光层粘合所述保护层，所述保护层粘合所述基层，所述阻燃层是由多束碳纤维和陶瓷纤维丝束编织而成的柔性耐高温碳纤维复合材料，所述碳纤维的直径为20-30μm，所述基层由碳纤维和玻璃纤维复合材料交织而成，所述保护层为热固性增强塑料。
在本发明一个较佳实施例中，所述阻燃层的厚度0.8mm-1mm。
在本发明一个较佳实施例中，所述隔热层的厚度1mm-1.2mm。
在本发明一个较佳实施例中，所述遮光层的厚度1mm-2mm。
在本发明一个较佳实施例中，所述保护层的厚度2mm-2.5mm。
在本发明一个较佳实施例中，所述基层的厚度10mm-20mm。
本发明的有益效果是：具有抗氧化性能和抗侵蚀性能，在高温有氧环境中的使用寿命更长。。
附图说明
图1是本发明一种耐高温碳纤维复合材料的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、阻燃层，2、隔热层，3、遮光层，4、保护层，5、基层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种耐高温碳纤维复合材料，包括：阻燃层1、隔热层2、遮光层3、保护层4和基层5，所述阻燃层1粘合所述隔热层2，所述隔热层2粘合所述遮光层3，所述遮光层3粘合所述保护层4，所述保护层4粘合所述基层5，所述阻燃层1是由多束碳纤维和陶瓷纤维丝束编织而成的柔性耐高温碳纤维复合材料，所述碳纤维的直径为20-30μm，所述基层5由碳纤维和玻璃纤维复合材料交织而成，所述保护层为热固性增强塑料。
所述阻燃层的厚度0.8mm-1mm，所述隔热层的厚度1mm-1.2mm，所述遮光层的厚度1mm-2mm，所述保护层的厚度2mm-2.5mm，所述基层的厚度10mm-20mm。
热固性增强塑料由树脂糊浸渍纤维或短切纤维毡，两面覆盖聚乙烯薄膜而制成的片状模压料，属于预浸毡料范围。热固性增强塑料成型效率高、产品的表面光洁度好、外形尺寸稳定性好，且成型周期短、成本低，适合大批量生产，适合生产截面变化不太大的薄壁制品，在汽车部件生产领域已得到广泛应用。目前，在车用成型工艺方面，热固性增强塑料主要用于片状短切纤维复合材料的生产，由于纤维的非连续性，制品强度不高，且强度具有面内各向同性特点。而碳纤维在树脂糊中的润湿性是热固性增强塑料工艺面临的重要课题，通过对碳纤维进行必要的表面处理，并采用适当的润湿分散剂能够有效提高碳纤维在树脂糊中的润湿性和均匀性。碳纤维热固性增强塑料也在汽车工业领域获得了不少应用。
碳纤维和玻璃纤维复合材料，它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以碳纤维作基体材料的一种复合材料。 复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用碳纤维把它们粘合在一起， 可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。
本发明揭示了一种耐高温碳纤维复合材料，具有抗氧化性能和抗侵蚀性能，在高温有氧环境中的使用寿命更长。。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种耐高温碳纤维复合材料，其特征在于，包括：阻燃层、隔热层、遮光层、保护层和基层，所述阻燃层粘合所述隔热层，所述隔热层粘合所述遮光层，所述遮光层粘合所述保护层，所述保护层粘合所述基层，所述阻燃层是由多束碳纤维和陶瓷纤维丝束编织而成的柔性耐高温碳纤维复合材料，所述碳纤维的直径为20-30μm，所述基层由碳纤维和玻璃纤维复合材料交织而成，所述保护层为热固性增强塑料。
2.根据权利要求1所述的耐高温碳纤维复合材料，其特征在于，所述阻燃层的厚度0.8mm-1mm。
3.根据权利要求1所述的耐高温碳纤维复合材料，其特征在于，所述隔热层的厚度1mm-1.2mm。
4.根据权利要求1所述的耐高温碳纤维复合材料，其特征在于，所述遮光层的厚度1mm-2mm。
5.根据权利要求1所述的耐高温碳纤维复合材料，其特征在于，所述保护层的厚度2mm-2.5mm。
6.根据权利要求1所述的耐高温碳纤维复合材料，其特征在于，所述基层的厚度10mm-20mm。
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