一种定向分布短切碳纤维增强复合材料的制备装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种定向分布短切碳纤维增强复合材料的制备装置及方法，本发明专利技术属于复合材料制备技术领域，通过多结构装置的设计和组合，将送料、搅拌、挤料三个过程有机结合在一起。搅拌器的设计实现了，短切碳纤维与陶瓷粉末混合时，使短切碳纤维在陶瓷内分布更均匀，从而达到浆料混合均匀的目的。本发明专利技术在挤料过程中，考虑到短切碳纤维易团聚、难定向等难点，在挤出腔右端出口与喷口之间设计了均匀分布的定向孔，定向孔内径设计为短切碳纤维长度的十分之九；从而保证流出定向孔的浆料内的短切碳纤维是高度定向的。

【技术实现步骤摘要】
一种定向分布短切碳纤维增强复合材料的制备装置及方法
本专利技术属于复合材料制备
，具体涉及一种定向分布短切碳纤维增强复合材料的制备装置及方法。
技术介绍
陶瓷材料不仅质量轻、熔点高，而且具有较好的耐腐蚀性和抗氧化性能，被广泛应用于航空航天、医疗、军事工业等特殊领域。但是陶瓷材料本身的脆性大、韧性差致使其在使用过程中可靠性差，这极大限制了其应用范围。为了提高陶瓷材料的性能，向陶瓷材料中加入一种新的材料，其中纤维增强陶瓷基复合材料的效果最为突出，不仅克服了陶瓷材料脆性大、韧性差等缺点，还继续保持着陶瓷材料的优点，同时还能获得新的特点。短切碳纤维增强陶瓷基复合材料不仅具有一般连续纤维增强陶瓷复合材料的优点，克服了单一陶瓷材料脆性易断裂的缺点，提高了陶瓷材料的力学性能；另一方面，保持了陶瓷基体的耐高温、低膨胀、低密度、热稳定性好等优点。与连续纤维相比，短切碳纤维增强陶瓷基复合材料因加工工艺简单，生产成本较低等优点，受到人们的广泛关注。但是，目前短切碳纤维增强陶瓷基复合材料的制备仅能保证复合材料的各向同性，无法在实际应用中定向控制使其具有优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定向分布短切碳纤维增强复合材料的制备装置，其特征在于，包括混合搅拌装置，所述混合搅拌装置包括混料腔(1)，所述混料腔(1)上设置有料斗(3)，所述混料腔(1)中安装有搅拌器(12)，所述混料腔(1)的底部开有料腔出口，料腔出口下方设置有挤料腔(28)，所述挤料腔(28)的两端分别安装有伸缩式液压缸(27)和成形挤出装置，伸缩式液压缸(27)的上连接有同轴设置的一级套筒活塞(24)和二级套筒活塞(23)，所述二级套筒活塞(23)上安装有多个定向针头(14)；/n所述成形挤出装置包括定向装置(16)和喷嘴(21)，所述定向装置(16)内部分布有多个和定向针头(14)位置对应的定向孔(15)...

【技术特征摘要】
1.一种定向分布短切碳纤维增强复合材料的制备装置，其特征在于，包括混合搅拌装置，所述混合搅拌装置包括混料腔(1)，所述混料腔(1)上设置有料斗(3)，所述混料腔(1)中安装有搅拌器(12)，所述混料腔(1)的底部开有料腔出口，料腔出口下方设置有挤料腔(28)，所述挤料腔(28)的两端分别安装有伸缩式液压缸(27)和成形挤出装置，伸缩式液压缸(27)的上连接有同轴设置的一级套筒活塞(24)和二级套筒活塞(23)，所述二级套筒活塞(23)上安装有多个定向针头(14)；
所述成形挤出装置包括定向装置(16)和喷嘴(21)，所述定向装置(16)内部分布有多个和定向针头(14)位置对应的定向孔(15)，定向孔内径为短切碳纤维长度的90％～99％，所述喷嘴(21)设置在定向装置(16)的出口端。


2.根据权利要求1所述的一种定向分布短切碳纤维增强复合材料的制备装置，其特征在于，所述搅拌器(12)包括搅拌杆(5)，搅拌杆(5)上安装有螺旋式送料扇叶(6)和T型搅拌杆(13)。


3.根据权利要求2所述的一种定向分布短切碳纤维增强复合材料的制备装置，其特征在于，所述搅拌杆(5)上安装有刮料板(11)，所述刮料板(11)的外径小于混料腔(1)的内径且大于螺旋式送料扇叶(6)和T型搅拌杆(13)旋转轨迹的外径。


4.根据权利要求1所述的一种定向分布短切碳纤维增强复合材料的制备装置，其特征在于，所述喷嘴(21)的出口处设置有传送装置(19)，所述传送装置(19)上方设置有补粉筛(17)。


5.根据权利要求1所述的一种定向分布短切碳纤维增强复合材料的制备装置，其特征在于，所述挤料腔(28...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雪妮，杨智，桂珍珍，马林林，刘傲，魏森森，郑佳梅，赵振洋，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61