一种复合材料轴及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复合材料轴的制备方法，包括以下步骤：(1)将芳纶纤维编织布或碳纤维布浸渍于热固性树脂中，得到预浸料；(2)将所述预浸料卷缠在膨胀轴上；(3)将圆柱形型腔与缠好预浸料的膨胀轴装配好，转动膨胀轴转臂，送入热压罐中进行成型，最后开罐，收缩膨胀轴，脱模，完成复合材料轴的制备。本发明专利技术的复合材料轴采用真空内胀成型方式制备而成，真空状态下可以迅速有效排除轴体内的气泡，减少成型缺陷；内胀挤压，可以保证编织布层间分布均匀，不会出现树脂与纤维分布不均的缺陷；相较于已有的缠绕成型，在传递大扭矩时还能承受较大的拉压应力，而传统缠绕成型传动轴基本不能承受大的拉应力。

A Composite Axis and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a preparation method of composite material shaft, which comprises the following steps: (1) impregnating aramid fiber braided fabric or carbon fiber cloth in thermosetting resin to obtain prepreg; (2) wrapping the preprepreg around the expansion shaft; (3) assembling the cylindrical cavity with the expansion shaft wrapped with the preprepreg, rotating the expansion shaft arm, feeding it into the hot-pressing tank for forming, and finally opening the tank. Shrinkage expansion axis, demoulding, complete the preparation of composite shaft. The composite material shaft of the invention is prepared by vacuum internal bulging forming method, which can quickly and effectively eliminate bubbles in the shaft body and reduce forming defects under vacuum condition; the internal bulging extrusion can ensure that the interlayer distribution of the braided fabric is uniform, and the defects of uneven distribution of resin and fiber will not occur; compared with the existing winding forming, the composite material shaft can also withstand larger tension and compression stress when transmitting large torque. However, the traditional winding forming transmission shaft can hardly bear large tensile stress.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料轴及其制备方法和应用
本专利技术属于复合材料轴制备
，尤其涉及一种内胀成型复合材料轴及其制备方法和应用。
技术介绍
飞机、轮船、汽车等领域传动轴多为金属材料制备，但存在重量大，拆装不方便，耐腐蚀性能差、疲劳性能差等缺陷。现今业界一直在寻找耐腐蚀、强度高、重量轻的替代材料，而高性能新型树脂基复合材料可以满足这种需求。树脂复合材料传动轴具有高比强度、高比刚度、密度底、抗疲劳性能和减振性能好等优点，在传动领域的应用也越来越广。而目前国内的复合材料传动轴多采用缠绕成型，其基本满足传递扭矩，承受推力，但由于缠绕工艺的固有缺陷，该方法得到的轴，不能承受较大的轴向拉伸力。国际上也有用缠绕成型的碳纤维轴用于汽车传动，同样不能承受拉伸力。俄罗斯采用复合材料与金属芯管应用在喷气式飞机传动轴，但金属是导体，要获得良好的绝缘性能，需要额外处理，且金属与树脂基复合材料结合，其热膨胀系数不一致，在极限冷热交替的情况下，疲劳性能会降低，且存在金属与复合材料分离的风险。国外船舶传动，有采用金属传动轴中间加入一段复合材料的方式，但只采用部分复合材料，虽然满足了轴的部分电绝缘性能，但并不能达到整根轴减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料轴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将芳纶纤维编织布或碳纤维布浸渍于热固性树脂中，得到预浸料；(2)将所述预浸料卷缠在膨胀轴上；(3)将圆柱形型腔与缠好预浸料的膨胀轴装配好，转动膨胀轴转臂，送入热压罐中进行成型，最后开罐，收缩膨胀轴，脱模，完成复合材料轴的制备。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料轴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将芳纶纤维编织布或碳纤维布浸渍于热固性树脂中，得到预浸料；(2)将所述预浸料卷缠在膨胀轴上；(3)将圆柱形型腔与缠好预浸料的膨胀轴装配好，转动膨胀轴转臂，送入热压罐中进行成型，最后开罐，收缩膨胀轴，脱模，完成复合材料轴的制备。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，成型的具体过程为：先将热压罐抽真空并升温至90～110℃，再升压至0.4～3MPa，保温保压20～30分钟；再将热压罐温度升至120～180℃，保温保压30～120分钟，待预浸料固化后降温至60℃，降压至常压。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕保杰，贾金荣，吴东森，周升，向中华，彭宗文，姜其斌，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43