CN209504968U - 一种高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，包括自上而下平行设置的真空袋、导流网、脱模布、第一碳纤维层、第一编织导流布、第二碳纤维层、第二编织导流布、第三碳纤维层以及玻璃片；真空袋的上端面开设有进胶口和出胶口；第一编织导流布包括自上而下平行设置的若干第一纤维层，第二编织导流布包括自上而下平行设置的若干第二纤维层，本实用新型编织布中空隙设计,让树脂可以快速往上与往下流动,进而完全含浸碳纤维,满足设计要求,由于编织布重量轻,不会影响复合材料产品重量并且可符合力学性能与阻燃要求；同时可以根据产品铺层结构设计,来进行导流织物结构设计,充分满足对于高填料环氧树脂于碳纤维真空灌注工艺加工的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铺层结构，尤其涉及一种高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构。
背景技术
随着国家大力提倡节能排碳,各个领域都大力投入和研发能够节能减碳的材料及方法,轨道交通领域也不例外,众所周知,碳纤维增强树脂复合材料作为高强度高模量材料的典型代表,由于其质量轻于铝合金,同时力学强度却不低于铝合金,而使其成为”节能减碳”趋势下最佳的选择材料,并被广泛应用于广泛应用于航空航天等产业,但若想将碳纤维增强树脂复合材料引进轨道交通领域来节能减排,企待解决复合材料阻燃性能要求,由于碳纤维增强树脂复合材料的树脂大都使用环氧树脂,它的阻燃性能不好,需要进行树脂配方的改质,才能满足阻燃使用要求,但目前这种阻燃树脂改质大部份采用阻燃填料添加,对于采用阻燃环氧树脂真空灌注碳纤维布加工过程中,往往因填料粒径过大或粒径分布不均造成碳纤维复合材料无法完全含进碳纤维,造成碳纤维干纱,致使复合材料力学性能未能达到设计要求且无法满足阻燃性能要求,因此急需寻找一种高填料环氧树脂能完全含浸碳纤维布的复合材料纤维铺层结构设计,来解决加工上作业问题。
综上，现有的碳纤维增强树脂复合材料普遍存在以下问题：1.阻燃性能不好, 需要进行树脂配方的改质；2.阻燃树脂改质采用阻燃填料添加，填料粒径过大或粒径分布不均造成碳纤维复合材料无法完全含进碳纤维,造成碳纤维干纱。
因此，针对现有的碳纤维增强树脂复合材料阻燃性能不好,需要进行树脂配方的改质以及阻燃树脂改质采用阻燃填料添加，填料粒径过大或粒径分布不均造成碳纤维复合材料无法完全含进碳纤维,造成碳纤维干纱等问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型为解决现有的碳纤维增强树脂复合材料阻燃性能不好,需要进行树脂配方的改质以及阻燃树脂改质采用阻燃填料添加，填料粒径过大或粒径分布不均造成碳纤维复合材料无法完全含进碳纤维,造成碳纤维干纱等问题，提供了高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
提供了一种高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，包括自上而下平行设置的真空袋1、导流网2、脱模布3、第一碳纤维层4、第一编织导流布5、第二碳纤维层6、第二编织导流布7、第三碳纤维层8以及玻璃片9；所述真空袋1的上端面开设有进胶口10和出胶口11；所述第一编织导流布5包括自上而下平行设置的若干第一纤维层51，所述第二编织导流布7包括自上而下平行设置的若干第二纤维层71。
进一步地，若干所述第一纤维层51和第二纤维层71的数量均为1-10层。
进一步地，若干所述第一纤维层51中最顶部的所述第一纤维层51与所述第一碳纤维层4之间的水平夹角为0°或45°或90°，若干所述第一纤维层51中最底部的所述第一纤维层51与所述第二碳纤维层6之间的水平夹角为0°或 45°或90°。
进一步地，若干所述第二纤维层71中最顶部的所述第二纤维层71与所述第二碳纤维层6之间的水平夹角为0°或45°或90°，若干所述第二纤维层71中最底部的所述第二纤维层71与所述第三碳纤维层8之间的水平夹角为0°或 45°或90°。
进一步地，若干所述第一纤维层51之间的水平夹角为0°或45°或90°。
进一步地，若干所述第二纤维层71之间的水平夹角为0°或45°或90°。
进一步地，若干所述第一纤维层51中与所述脱模布3水平夹角呈0°的所述第一纤维层51为采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布，若干所述第一纤维层 51中与所述脱模布3水平夹角呈45°的所述第一纤维层51采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布或合成纤维布。
进一步地，若干所述第二纤维层71中与所述脱模布3水平夹角呈0°的所述第二纤维层71为采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布，若干所述第二纤维层 71中与所述脱模布3水平夹角呈45°的所述第二纤维层71采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布或合成纤维布。
进一步地，若干所述第一纤维层51中与所述脱模布3水平夹角呈0°的所述第一纤维层51由克重10-20g/m2玻璃纤维并采用尼龙纤维密度为5-15g/m2针织编织而成；若干所述第一纤维层51中与所述脱模布3水平夹角呈45°的所述第一纤维层51由克重50-150g/m2玻璃纤维或克重30-40g/m2合成纤维并采用尼龙纤维密度为5-15g/m2针织编织而成；若干所述第二纤维层71中与所述脱模布 3水平夹角呈0°的所述第二纤维层71由克重10-20g/m2玻璃纤维并采用尼龙纤维密度为5-15g/m2针织编织而成；若干所述第二纤维层71中与所述脱模布3水平夹角呈45°的所述第一纤维层71由克重50-150g/m2玻璃纤维或克重 30-40g/m2合成纤维并采用尼龙纤维密度为5-15g/m2针织编织而成。
进一步地，所述合成纤维布为聚酯纤维布或聚酰胺纤维布。
本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本实用新型采用编织布中空隙的设计,让树脂可以快速往上与往下流动,进而完全含浸碳纤维,满足设计要求,由于编织布重量轻,不会影响复合材料产品重量并且可符合力学性能与阻燃要求；同时可以根据产品铺层结构设计,来进行导流织物结构设计,来充份满足对于高填料环氧树脂于碳纤维真空灌注工艺加工的要求。
附图说明
图1为本实用新型高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构的结构示意图；
图2为本实用新型高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构中第一编织导流布的结构示意图；
图3为本实用新型高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构中第二编织导流布的结构示意图；
其中，各附图标记为：
1-真空袋，2-导流网，3-脱模布，4-第一碳纤维层，5-第一编织导流布，51- 第一纤维层，6-第二碳纤维层，7-第二编织导流布，71-第二纤维层，8-第三碳纤维层，9-玻璃片，10-进胶口，11-出胶口。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本实用新型，但是下述实施例并不限制本实用新型范围。
如图1-3所示，本实用新型实施例提供了一种高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，包括自上而下平行设置的真空袋1、导流网2、脱模布3、第一碳纤维层4、第一编织导流布5、第二碳纤维层6、第二编织导流布7、第三碳纤维层 8以及玻璃片9；真空袋1的上端面开设有进胶口10和出胶口11；第一编织导流布5包括自上而下平行设置的若干第一纤维层51，第二编织导流布7包括自上而下平行设置的若干第二纤维层71。
本实施例的一方面，如图2-3所示，若干第一纤维层51和第二纤维层71的数量均为6层。
本实施例的一方面，如图2-3所示，若干第一纤维层51中最顶部的第一纤维层51与第一碳纤维层4之间的水平夹角为0°，若干第一纤维层51中最底部的第一纤维层51与第二碳纤维层6之间的水平夹角为45°。
本实施例的一方面，如图2-3所示，若干第二纤维层71中最顶部的第二纤维层71与第二碳纤维层6之间的水平夹角为0°，若干第二纤维层71中最底部的第二纤维层71与第三碳纤维层8之间的水平夹角为45°。
本实施例的一方面，如图2-3所示，若干相邻第一纤维层51之间的水平夹角为45°。
本实施例的一方面，如图2-3所示，若干相邻第二纤维层71之间的水平夹角为45°。
本实施例的一方面，如图2-3所示，若干第一纤维层51自上而下分别为采用尼龙针织编织而成的无碱玻璃纤维布、采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布、采用尼龙针织编织而成的尼隆纤维布、采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布、采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布以及采用尼龙针织编织而成的合成纤维布。
本实施例的一方面，如图2-3所示，若干第二纤维层71自上而下分别为采用尼龙针织编织而成的无碱玻璃纤维布、采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布、采用尼龙针织编织而成的尼隆纤维布、采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布、采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布以及采用尼龙针织编织而成的合成纤维布。
本实施例的一方面，如图2-3所示，若干第一纤维层51自上而下分别为由克重12g/m2无碱玻璃纤维采用针织编织而成的无碱玻璃纤维布、由克重118/m2无碱玻璃纤维采用针织编织而成的玻璃纤维布、由克重30g/m2尼龙纤维采用尼龙针织编织而成的尼龙纤维布、由克重12g/m2无碱玻璃纤维采用针织编织而成的无碱玻璃纤维布、由克重118g/m2无碱玻璃纤维采用针织编织而成的玻璃纤维布以及由克重30g/m2尼龙纤维采用针织编织而成的尼龙纤维布。
本实施例的一方面，如图2-3所示，合成纤维布为聚酯纤维布或聚酰胺纤维布。
本实施例的一方面，如图1所示，用添加80phr的氢氧化铝的阻燃环氧树脂进行纤维结构的真空灌注加工，并进行8小时100℃固化后,取得碳纤维复合材料产品,未有发现碳纤维干纱现象,并进行UL-94阻燃测试,可通过V0等级要求。
本实用新型针对现有的碳纤维增强树脂复合材料阻燃性能不好,需要进行树脂配方的改质以及阻燃树脂改质采用阻燃填料添加，填料粒径过大或粒径分布不均造成碳纤维复合材料无法完全含进碳纤维,造成碳纤维干纱等问题，本实用新型采用编织布中空隙的设计,让树脂可以快速往上与往下流动,进而完全含浸碳纤维,满足设计要求,由于编织布重量轻,不会影响复合材料产品重量并且可符合力学性能与阻燃要求；同时可以根据产品铺层结构设计,来进行导流织物结构设计,来充份满足对于高填料环氧树脂于碳纤维真空灌注工艺加工的要求。
以上对本实用高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。
Claims (11)
1.一种高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，其特征在于，包括自上而下平行设置的真空袋(1)、导流网(2)、脱模布(3)、第一碳纤维层(4)、第一编织导流布(5)、第二碳纤维层(6)、第二编织导流布(7)、第三碳纤维层(8)以及玻璃片(9)；所述真空袋(1)的上端面开设有进胶口(10)和出胶口(11)；所述第一编织导流布(5)包括自上而下平行设置的若干第一纤维层(51)，所述第二编织导流布(7)包括自上而下平行设置的若干第二纤维层(71)。
2.根据权利要求1所述的高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，其特征在于，若干所述第一纤维层(51)和第二纤维层(71)的数量均为1-10层。
3.根据权利要求1所述的高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，其特征在于，若干所述第一纤维层(51)中最顶部的所述第一纤维层(51)与所述第一碳纤维层(4)之间的水平夹角为0°或45°或90°，若干所述第一纤维层(51)中最底部的所述第一纤维层(51)与所述第二碳纤维层(6)之间的水平夹角为0°或45°或90°。
4.根据权利要求1所述的高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，其特征在于，若干所述第二纤维层(71)中最顶部的所述第二纤维层(71)与所述第二碳纤维层(6)之间的水平夹角为0°或45°或90°，若干所述第二纤维层(71)中最底部的所述第二纤维层(71)与所述第三碳纤维层(8)之间的水平夹角为0°或45°或90°。
5.根据权利要求1所述的高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，其特征在于，若干所述第一纤维层(51)之间的水平夹角为0°或45°或90°。
6.根据权利要求1所述的高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，其特征在于，若干所述第二纤维层(71)之间的水平夹角为0°或45°或90°。
7.根据权利要求5所述的高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，其特征在于，若干所述第一纤维层(51)中与所述脱模布(3)水平夹角呈0°的所述第一纤维层(51)为采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布，若干所述第一纤维层(51)中与所述脱模布(3)水平夹角呈45°的所述第一纤维层(51)采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布或合成纤维布。
8.根据权利要求6所述的高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，其特征在于，若干所述第二纤维层(71)中与所述脱模布(3)水平夹角呈0°的所述第二纤维层(71)为采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布，若干所述第二纤维层(71)中与所述脱模布(3)水平夹角呈45°的所述第二纤维层(71)采用尼龙针织编织而成的玻璃纤维布或合成纤维布。
9.根据权利要求7或8所述的高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，其特征在于，若干所述第一纤维层(51)中与所述脱模布(3)水平夹角呈0°的所述第一纤维层(51)由克重10-20g/m2玻璃纤维并采用尼龙纤维密度为5-15g/m2针织编织而成；若干所述第一纤维层(51)中与所述脱模布(3)水平夹角呈45°的所述第一纤维层(51)由克重50-150g/m2玻璃纤维或克重30-40g/m2合成纤维并采用尼龙纤维密度为5-15g/m2针织编织而成；若干所述第二纤维层(71)中与所述脱模布(3)水平夹角呈0°的所述第二纤维层(71)由克重10-20g/m2玻璃纤维并采用尼龙纤维密度为5-15g/m2针织编织而成；若干所述第二纤维层(71)中与所述脱模布(3)水平夹角呈45°的所述第一纤维层(71)由克重50-150g/m2玻璃纤维或克重30-40g/m2合成纤维并采用尼龙纤维密度为5-15g/m2针织编织而成。
10.根据权利要求7或8所述的高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，其特征在于，所述合成纤维布为聚酯纤维布或聚酰胺纤维布。
11.根据权利要求9所述的高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构，其特征在于，所述合成纤维布为聚酯纤维布或聚酰胺纤维布。
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| CN201822025616.0U CN209504968U (zh) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | 一种高填料树脂碳纤维布真空灌注铺层结构 |
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| CN (1) | CN209504968U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110884163A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-17 | 河南牧业经济学院 | 一种用于静电除尘器的cfrp驻极体滤波器及其制造方法 |
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2018
- 2018-12-04 CN CN201822025616.0U patent/CN209504968U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN110884163A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-17 | 河南牧业经济学院 | 一种用于静电除尘器的cfrp驻极体滤波器及其制造方法 |
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