CN201220492Y - 一种复合碳纤维结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种复合碳纤维结构，其是以纤维层含浸的吸收环氧树脂而构成碳纤基材，然后于该碳纤基材一面设置有一具热可塑性的夹心层，以及在夹心层另面设置另一碳纤基材，然后透过热压，使之构成一复合的层状结构，令两层碳纤基材具有相当刚性，使夹心层能增益此层状结构的韧性及可形变量，以克服传统碳纤维结构因韧性差及形变量不足，所造成易直接断裂的缺点。

Description

一种复合碳纤维结构
技术领域
本实用新型为一种复合碳纤维结构，其藉于一夹心层设置于两层碳纤基材间的层状复合设计，使的相对于目前碳纤维结构而具有较佳的韧性及可形变量。
背景技术
一般碳纤维是以纤维层含浸的吸收环氧树脂，使其表面具有微粘性，然后以一层或复数层模式，透过模具以高压及高温的方式予以成型出所需的产品形状，而得一刚性极佳的碳纤维产品。
碳纤维的优点就是轻量化、强度高、刚性佳因此乃被广泛的应用于航太工业、汽车工业、眼镜、3C电子产业..等等诸多工业产品、消费性产品领域内，惟其缺点在于韧性差、形变量不足，尤其韧性差是最大的问题，就具体使用上，而以自行车工业举例而言，一般自行车铝合金车架在达到破坏强度时是不会直接断裂，但是碳纤维在达到破坏强度时是直接断裂成2节，而易形成伤害人体的断裂锐口，所以碳纤维大部分都用于减轻车体重量的用车，至于相对需受较大形变力的登山车或是越野车就比较少采用，此乃因碳纤维容易在受超过其刚性施力时发生断裂，致使在行进间发生危险性，因而造成其在相对设计上的困难度较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种韧性、可形变量较佳的复合碳纤维结构。
为实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种复合碳纤维结构，包括：两层碳纤基材及一具热可塑性的夹心层，该夹心层是热压结合于两层碳纤基材之间，构成复合的层状结构。
所述碳纤基材是以纤维层含浸吸收具热固性的环氧树脂构成，该纤维层由纤维丝交织产生网孔。
所述夹心层经热压后充填于两层碳纤基材的纤维层网孔中，构成复合的层状结构。
所述碳纤基材可为两层或两层以上。
所述夹心层选用热电塑料聚氨酯橡胶。
采用上述方案后，本实用新型是以纤维层含浸的吸收环氧树脂而构成碳纤基材，然后于该碳纤基材一面设置一具热可塑性的夹心层，而夹心层另面则设置有另一碳纤基材，然后透过热压，使之构成一复合的层状结构，且使碳纤基材仍具有相当刚性，夹心层能增益此层状结构的韧性，据以提高其可变形量，不易断裂，可大幅提升其使用上的安全性，可被广泛运用于航太工业、汽车工业、自行车工业、眼镜工业、安全帽或3C电子产业等等产品中。
附图说明
图1是本实用新型两层碳纤基材与夹心层尚未结合的示意图。
图2是本实用新型两层碳纤基材及夹心层以模具热压结合的示意图。
图3是本实用新型的组合剖面示意图。
图4是本实用新型第二实施例示意图。
主要元件符号说明
10碳纤基材   11纤维层
12环氧树脂   20夹心层
具体实施方式
请参看图1-3，本实用新型至少包括有：
两层碳纤基材10，是各以纤维层11含浸吸收具热固性的环氧树脂12构成；其纤维层11可采用克维拉纤维丝、玻璃纤维丝、碳纤维丝或尼龙纤维丝或其它由矿物或化学物质所形成的纤维丝，利用单一或混合的纤维丝交编构成，亦可采用长纤或短纤交织构成，其视客户需求而定，该纤维层11会因交织而产生网孔；
一具热可塑性的夹心层20，是设置于两层碳纤基材10之间，该夹心层20与碳纤基材10以热压方式，而使其充填于两层碳纤基材10间的纤维层11网孔中，据以构成一复合的层状结构，且使碳纤基材10仍具有相当刚性，至于夹心层20则能增益此层状结构的韧性及可变形量；该夹心层20是可采用如TPU(热电塑料聚氨酯橡胶)、PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、NYLON(尼龙)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、ABS(改性聚苯乙烯塑料)、PS(聚苯乙烯)、PBS(聚丁二烯-苯乙烯)、PC(聚碳酸酯)、PB(聚丁二烯)、PP(聚丙烯)等任一材料制造。
由上述的结构说明得知，本实用新型利用两层碳纤基材10间夹心层20的设置，而使整体层状结构具有相当好的韧性及可变形量，克服传统碳纤维结构因刚性及可变形量不足，所造成易断裂的缺点，大大提升使用的安全性和可靠性，而可广泛的适用于各种产品。
请参阅图4所示，是本实用新型的第二实施例，其主要是说明，本实用新型的碳纤基材10可以加叠方式，达成其所需的刚性。
综上所述，本实用新型藉由两层碳纤基材10、一夹心层20的设计，使之相对于目前碳纤维结构具有较佳的韧性及可变形量，使用范围更广。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以之限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。

Claims (5)

1、一种复合碳纤维结构，其特征在于包括：两层碳纤基材及一具热可塑性的夹心层，该夹心层是热压结合于两层碳纤基材之间，构成一复合的层状结构。
2、如权利要求1所述的一种复合碳纤维结构，其特征在于：所述碳纤基材是以纤维层含浸吸收具热固性的环氧树脂构成，该纤维层由纤维丝交织产生网孔。
3、如权利要求2所述的一种复合碳纤维结构，其特征在于：所述夹心层经热压后充填于两层碳纤基材的纤维层网孔中，构成一复合的层状结构。
4、如权利要求1或2所述的一种复合碳纤维结构，其特征在于：所述碳纤基材可为两层或两层以上。
5、如权利要求1或2所述的一种复合碳纤维结构，其特征在于：所述夹心层选用热电塑料聚氨酯橡胶。
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