【技术实现步骤摘要】
一种短切再生碳纤维高度取向装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及碳纤维增强树脂基复合材料废弃物的回收与再利用领域,具体涉及一种短切再生碳纤维高度取向装置及其使用方法。
技术介绍
[0002]碳纤维增强树脂基复合材料因其高强度、弹性模量高、重量轻、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能被广泛的应用于航空航天、交通运输业、海洋、体育器材与医疗器材以及新能源等领域。随着应用领域的扩大,碳纤维增强树脂基复合材料废弃物也越来越多,这些废弃物经处理后得到的再生碳纤维同样具有优异的性能,用于制备再生碳纤维增强复合材料。
[0003]再生碳纤维大多是蓬松、分散以及杂乱无章的状态,具有高度的各向异性,制备再生碳纤维增强复合材料传统方法主要采用将短纤维直接加入树脂等基体材料当中,利用注塑等工艺手段获得再生碳纤维增强复合材料。但这些方法获得的复合材料其再生碳纤维含量相对较低,再生碳纤维分散及取向均匀性相对较差,严重影响了再生碳纤维增强复合材料的综合性能。为了弥补传统方法的不足,通过单独使再生碳纤维取向制备再生碳纤维取向毡,再与树脂等基体复合获得再生碳纤维增强复合材料越来越受到人们的广泛关注。
[0004]目前,制备再生碳纤维取向毡的方法主要包括磁场取向法、电场取向法、气动取向法以及湿法取向法。磁场取向法要求再生碳纤维具有良好的磁性能,通过此方法得到的再生碳纤维毡取向程度低、装置复杂。同样地,电场取向法要求碳纤维具有良好的电性能,与磁场取向法类似,通过此方法得到的再生碳纤维取向程度低及成本高。通过气动取向法得到的再生碳纤维取向度更低 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种短切再生碳纤维高度取向装置,其特征在于:包括送料单元(Ⅰ)、取向单元(Ⅱ)以及加热单元(Ⅲ);所述送料单元(Ⅰ)的导管(10)插入所述取向单元(Ⅱ)的取向喷头(13)内孔,所述加热单元(Ⅲ)的铝块(15)通过螺栓与所述取向单元(Ⅱ)的移动平台(7)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种短切再生碳纤维高度取向装置,其特征在于:所述取向单元(Ⅱ)包括固定座(1)、第二丝杆(2)、第二丝杆螺母(3)、Z轴运动滑轨(4)、联轴器(5)、第二电机(6)、移动平台(7)、控制面板(8)、Y轴运动滑轨(9)、蝶形老虎夹(11)、X轴运动滑轨(12)、取向喷头(13)、支架(18),所述第二丝杆(2)通过所述固定座(1)安装于所述支架(18)上,所述第二丝杆螺母(3)安装在所述第二丝杆(2)上,所述第二电机(6)通过所述联轴器(5)连接所述第二丝杆(2),所述控制面板(8)连接所述第二电机(6),所述X轴运动滑轨(12)与所述第二丝杆螺母(3)固连,所述X轴滑轨(12)设置有所述蝶形老虎夹(11),所述蝶形老虎夹(11)夹持所述取向喷头(13)可沿着所述X轴运动滑轨左右滑动,所述支架(18)设置有Z轴运动滑轨(4)和Y轴运动滑轨(9),所述X轴运动滑轨(12)可沿着Z轴运动滑轨(4)上下滑动,所述Y轴运动滑轨(9)设置有所述移动平台(7)所述移动平台(7)可沿着所述Y轴运动滑轨(9)前后滑动。3.根据权利要求1所述的一种短切再生碳纤维高度取向装置,其特征在于:所述第二丝杆(2)直径为6mm
‑
12mm,所述导管(10)内径为4mm
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8mm,所述取向喷头(13)的高度为20mm
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60mm、渐缩的角度为8
°‑
25
°
、出料口的狭缝宽度为1mm
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2mm、出料口的长度为8mm
‑
20mm。4.根据权利要求1所述的一种短切再生碳纤维高度取向装置,其特征在于:所述加热单元(Ⅲ)包括温控箱(14)、铝块(15)、电热管(16)、热电偶(17),所述铝块(15)通过螺栓与所述取向单元(Ⅱ)的移动平台(7)固定连接,所述电热管(16)内置于所述铝块(15)内部,所述热电偶(17)的感温端内置于所述铝块(15)内部,所述温控箱(14)分别与所述电热管(16)与热电偶(17)电连。5.根据权利要求1所述的一种短切再生碳纤维高度取向装置,其特征在于:所述铝块(5)的长度为100mm
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300mm,宽度为100mm
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300mm,高度为10mm
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20mm,加热温度为0℃
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400℃。6.根据权利要求1所述的一种短切再生碳纤维高度取向装置,其特征在于:所述送料单元(Ⅰ)包括的导管(10)、一字连接板(19)、铝棒(20)、铝棒螺母(21)、压板(22)、活塞杆(23)、储料筒(24)、卡扣夹(25)、铝棒固定座(26)、丝杆支撑座(27)、第一丝杆(28)、第一丝杆螺母(29)、支架(30)、丝杆固定座(31)、联轴器(32)、电机安装座(33)、减速器(34)、第一电机(35);所述一字连接板(19)通过螺栓与所述支架(30)固定连接,所述铝棒(20)通过所述铝棒固定座(26)安装于所述一字连接板(19)与所述支架(30)上,所述第一丝杆(28)通过所述丝杆支...
【专利技术属性】
技术研发人员:成焕波,周金虎,郭立军,王华锋,钱正春,
申请(专利权)人:南京工程学院,
类型:发明
国别省市:
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