【技术实现步骤摘要】
复合材料体、浸渍设备、及成型设备和方法、型材
[0001]本专利技术属于复合材料设计及材料成型设备
，具体涉及复合材料体、浸渍设备、复合材料体的制造方法、及复合材料成型设备和方法。
技术介绍
[0002]复合材料，尤其是具有厚截面的复合材料，在使用过程中其外层和芯层所起的作用往往有很大的不同，通常，外层起承载、保护作用，芯层起支撑作用，如果用同样的材料制造，会造成很大的材料浪费，如果采用二次加工或者粘接的方式则工艺复杂，如何能够高效、方便、可靠地一次性制造出这种复合材料，同时尽最大可能降低材料成本，最好是大量地使用固体废弃物同时又不降低性能，这是现有技术还没有解决的问题。尤其是在大量使用的建筑材料中，例如铁路轨枕、户外地板、门窗幕墙框材，如何降低成本，同时提高防火性能、耐老化性能和表面装饰保护效果，是亟待解决的问题。
[0003]专利技术专利内容
[0004]针对上述问题，本专利技术旨在提供一种复合材料体、浸渍设备、复合材料成型设备和方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术的第一个方面在于提供一种复合材料体，所述复合材料体具有第一材料层和第二材料层，所述第二材料层与第一材料层组成成分或密度不同，相对照地，第一材料层和第二材料层内部的组成成分或者密度则相对均匀；形成所述第一材料层的第一材料体包含由液态的第一基体材料浸渍第一增强材料形成的第一预浸体，形成第二材料层的第二材料体与所述第一预浸体复合形成复合前体，所述复合前体经后续固化、成型或二次加工工艺处理定型为...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合材料体，其特征在于，所述复合材料体具有第一材料层和第二材料层，所述第二材料层与第一材料层组成成分或密度不同，形成所述第一材料层的第一材料体包含由液态的第一基体材料浸渍第一增强材料形成的第一预浸体，形成第二材料层的第二材料体与所述第一预浸体复合形成复合前体，所述复合前体经后续固化、成型或二次加工工艺处理定型为一体形成所述复合材料体。2.根据权利要求1所述的一种复合材料体，其特征在于，所述复合材料体具有包含第一材料层的外层和包含第二材料层的芯层；或者，所述复合材料体具有包含第二材料层的外层和包含第一材料层的芯层，所述外层遮覆芯层至少一个表面或周向环围包覆所述芯层或完全包覆所述芯层。3.根据权利要求2所述的一种复合材料体，其特征在于，所述第二材料体包括第二基体材料和/或第二增强材料，所述第一基体材料与第二基体材料相同或不同。4.根据权利要求3所述的一种复合材料体，其特征在于，所述第一基体材料和/或第二基体材料为发泡材料。5.根据权利要求3或4所述的一种复合材料体，其特征在于，所述第二材料体包含由液态的第二基体材料浸渍第二增强材料形成的第二预浸体，所述第二基体材料与第一基体材料相同或不同：当第一基体材料与第二基体材料相同时，第一增强材料与第二增强材料的成分或者密度不同；当第一基体材料与第二基体材料不同时，第一增强材料与第二增强材料的成分或者密度相同或不同。6.根据权利要求1～5任一所述的一种复合材料体，其特征在于，所述第一预浸体由液态的第一基体材料在周向密闭的贯穿通道内浸渍第一增强材料制成。7.根据权利要求5所述的一种复合材料体，其特征在于，所述第二预浸体由液态的第二基体材料在周向密闭的贯穿通道内浸渍第二增强材料制成。8.根据权利要求1～7任一所述的一种复合材料体，其特征在于，形成第二材料层的第二材料体与所述第一预浸体复合形成复合前体在周向密闭的贯穿通道内完成。9.根据权利要求3～8任一所述的一种复合材料体，其特征在于，所述第一预浸体与所述第二材料体连续地进行层压或者将所述第一预浸体与所述第二材料体一起牵引通过具有连续通道的模具复合固化和/或定型为一体。10.根据权利要求1～9任一所述的一种复合材料体，其特征在于，所述第一增强材料或第二材料体包含粉末、片状、颗粒状或纤维状、蜂窝状、格栅状、泡沫状的材料中的一种或多种；所述第一增强材料或第二材料体中包含固体废弃物，所述固体废弃物包括但不限于橡胶颗粒、混凝土颗粒、废玻璃拉的丝、玻璃碎渣或废丝、塑料颗粒、植物碎片或者纤维、废塑料拉的丝中的一种或多种。11.根据权利要求10所述的一种复合材料体，其特征在于，所述第一增强材料和/或第二材料体包含蜂窝状或格栅状材料以及填充材料，所述填充材料填充于蜂窝状或格栅状材料中，所述填充材料包含粉末、碎片状、颗粒状或纤维状、泡沫状的材料中的一种或多种的组合。12.一种复合材料浸渍设备，其特征在于，所述浸渍设备包括具有周向密闭的第一型腔及布设在第一型腔轴向下游方向且与第一型腔轴向贯通的第二型腔；所述浸渍设备上设有连通至第一型腔内或者第二型腔内的注入口。
13.根据权利要求12所述的一种复合材料浸渍设备，其特征在于，所述第一型腔内设有芯模，所述芯模轴向向下游延伸超过或者不超过第一型腔和第二型腔的连接部，所述芯模的外壁和第一型腔的内腔壁之间形成第一容置空间；所述浸渍设备上设有连通至第一型腔内的第一注入口，所述第一注入口连通至该第一容置空间内。14.根据权利要求13所述的一种复合材料浸渍设备，其特征在于，所述芯模整体悬置于所述第一型腔中或者芯模置于所述第一型腔中同时有局部轴向地与所述第一型腔的型腔壁相连；所述第一容置空间出口端空腔径向横截面积不大于所述第一容置空间的入口端空腔径向横截面积；优选地，所述第一容置空间具有第一压缩段，所述第一压缩段为入口端空腔径向截面尺寸大于出口端空腔径向截面尺寸的连续斜面或连续锥面的通道结构，优选地，所述第一容置空间的入口端单边径向厚度较出口端单边径向厚度扩大0～1mm。15.根据权利要求14所述的一种复合材料浸渍设备，其特征在于，所述芯模具有在第二型腔内轴向延伸的外延部段，所述外延部段的外表面与第二型腔的内壁之间形成第二容置空间；所述第二容置空间的出口端空腔的径向横截面积不大于其入口端空腔的径向横截面积；优选地，所述第二容置空间具有第二压缩段，所述第二压缩段为入口端大于出口端的连续斜面或连续锥面的通道结构。16.根据权利要求13～15任一所述的一种复合材料浸渍设备，其特征在于，所述芯模为内部中空的结构，所述芯模的空腔具有第二输入口和第二输出口，所述第二输出口连通至第二型腔。17.根据权利要求12～16任一所述的一种复合材料浸渍设备，其特征在于，所述浸渍设备的上方开有连通至芯模内腔的第三注入口。18.根据权利要求12～17任一所述的一种复合材料浸渍设备，其特征在于，所述浸渍设备还设有浸渍腔，所述浸渍腔包括在第一型腔内腔壁和/或芯模外壁上形成的弧状或环状的浸渍槽，所述第一注入口连通至所述浸渍槽内；优选地，所述浸渍槽深度为0.1mm～20mm，浸渍槽沿第一型腔的轴向方向延伸的长度为1～200mm。19.根据权利要求18所述的一种复合材料浸渍设备，其特征在于，所述第一型腔还具有保压段，所述保压段连接在浸渍腔入口端上游和/或浸渍腔出口端下游，所述保压段的腔体径向尺寸与第一型腔出口端腔体径向尺寸一致，或，所述保压段的腔体径向尺寸与第一容置空间出口端腔体径向尺寸一致。20.根据权利要求12～19所述的任意一种复合材料浸渍设备，其特征在于，所述第一型腔的入口端还具有压缩段，所述压缩段的入口端腔体横截面积大于出口端腔体横截面积，优选地，所述第一容置空间的入口端单边径向厚度较出口端单边径向厚度扩大不小于1mm。21.根据权利要求12～20任一所述的一种复合材料浸渍设备，其特征在于，在所述第一型腔的轴向上游入口端设有穿纱板，所述穿纱板上设有穿纱孔或者穿纱缝，所述穿纱孔或穿纱缝的位置和结构适应第一增强材料和/或第二增强材料中的纤维纱或者纤维织物在复合材料体中的定位和形状。22.一种复合材料成型设备，其特征在于，包括模具设备和前述权利要求12～23任一所述的一种复合材料浸渍设备。23.根据权利要求22所述的一种复合材料成型设备，其特征在于，所述模具设备设置在所述浸渍设备下游，所述模具设备的材质包括钢、塑料、铝合金、玻璃、陶瓷、石墨和复合材
料中的一种或多种的组合，优选地，包括钢、铝合金、玻璃、尼龙、聚四氟乙烯，超高分子量聚乙烯中一种或多种的组合。24.根据权利要求23所述的复合材料成型设备，其特征在于，所述模具设备的长度大于1.5米，优选地，大于2.5米，更优选地，大于3.5米。25.根据权利要求23或24所述的复合材料成型设备，其特征在于，所述浸渍设备和/或模具设备的型腔壁附着有脱模材料，所述脱模材料包括聚四氟乙烯薄膜或其纤维增强薄膜、聚丙烯或者聚乙烯薄膜、特富龙涂层、陶瓷涂层中的一种或多种的组合。26.根据权利要求23～25任一所述的复合材料成型设备，其特征在于，还包括固化设备，所述固化设备包括加热固化、紫外光固化、微波固化、辐照固化设备中的一种或多种的组合，所述固化设备设置于所述模具设备上或者周围。27.根据权利要求23～26任一所述的复合材料成型设备，其特征在于，还包括辅助脱模设备，所述辅助脱模设备使隔离材料包覆着复合前体一起进入所述模具设备的入口，所述隔离材料选自聚四氟乙烯薄膜或其纤维增强薄膜、聚丙烯或者聚乙烯薄膜、纸、木皮、橡胶膜、布料或毛毡中的一种或多种的组合；优选地，所述隔离材料表面还涂覆有有机或无机脱模材料，所述有机或无机脱模材料包括含氟或硅的薄膜、涂层、油或蜡中的一种或多种的组合；优选地，所述脱模设备使所述隔离材料在所述模具设备出口外与所述复合材料分离后循环地包覆所述第二预浸体进入所述模具设备的入口；优选地，所述脱模设备对所述隔离材料先预成型成设计形状再包覆所述复合前体进入模具设备。28.根据权利要求22～27任一所述的复合材料成型设备，其特征在于，还包括牵引设备，所述牵引设备用于牵引第一材料体和/或第二材料体穿过浸渍设备和/或模具设备。29.权利要求28所述的复合材料成型设备，其特征在于，还包括自动计量输入设备，用于连续地向浸渍设备内输入第一材料体或第二材料体并对输入的第一材料体或第二材料体进行连续称量，所述计量输入设备可以根据牵引速度的变化调整输入速度。30.根据权利要求22～29任一所述的复合材料成型设备，其特征在于，所述浸渍设备的上游具有蜂窝展开装置。31.权利要求23～29任一所述的复合材料成型设备，其特征在于，所述牵引装置包括设置于浸渍设备下游的夹持牵引装置，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈湛，朱旭华，许嘉浚，
申请(专利权)人：湖州守真新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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