一种碳纤维产品的制备方法和专用设备技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维产品的制备方法和制备碳纤维产品的专用设备，该方法包括以下步骤：在两块钢化玻璃之间平铺碳纤维布，然后把钢化玻璃放置于导流密封装置内，将导流密封装置放置在３０至６０度倾斜角的架子上，打开真空泵，对导流密封装置进行抽真空，再打开抽树脂泵，从密封树脂罐中抽取树脂，当树脂进入导流密封装置的两块钢化玻璃之间时，关闭抽树脂泵，然后用压缩气体给导流密封装置内部的弹性可膨胀气球充气，气球膨胀后压迫钢化玻璃移动使两块钢化玻璃之间距离达到所需的碳纤维产品的厚度，关闭真空泵，保压，保温，使树脂固化，然后脱模得到碳纤维产品。本发明专利技术提供的碳纤维产品的制备方法，操作简单、生产效率高、环保节能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种树脂基复合材料的制备方法，具体涉及一种碳纤维产品的制备方法和制 备碳纤维产品的专用设备。
技术介绍
碳纤维产品广泛应用于航天航空设备和日常各种电器设备中，目前，制备碳纤维产品的 方法主要有模压方法和RTM方法，模压方法即将预浸碳纤维布放入预热的压模内，然后施加 较高的压力，使预浸碳纤维充满模腔，然后在预定的温度下使预浸碳纤维布固化，然后将碳 纤维制品取出，在进行后加工得到产品，该制备方法首先预浸碳纤维布的工艺复杂并不易保 存，其次该方法得到的产品的交织点不平整，制备过程中气泡难以排尽，所得产品不美观， 且该方法不适合生产大型产品。RTM法又称注射成型工艺法，它是将树脂注入已填充碳纤维 布的闭合模具中，再经固化，脱模制成，该制备方法树脂的流速和流向不能很好的控制，所 得碳纤维产品的树脂分布不均匀，不能满足高力学性能的要求，且该制备方法制备每种厚度 规格的碳纤维产品时都需要制作专用模具，成本较高，生产效率低。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种操作方便的碳纤维产品 的制备方法和制备碳纤维产品的专用设备。技术方案为实现本专利技术的目的，本专利技术提供的碳纤维产品的制备方法包括以下步骤(a) 在两块钢化玻璃之间平铺碳纤维布，然后把钢化玻璃放置于导流密封装置内的两弹性 可膨胀气球之间，将导流密封装置放置在30至60度倾斜角的架子上；(b) 打开真空泵，对导流密封装置进行抽真空； (C)打开树脂罐阀门，从密封树脂罐中抽取树脂；(d) 树脂进入导流密封装置并均匀布满两块钢化玻璃之间时，关闭树脂罐阀门，用真空泵 继续对导流密封装置抽真空(e) 打开充气阀门，用压縮气体给导流密封装置内部的弹性可膨胀气球冲气，气球膨胀后压迫钢化玻璃移动使两块钢化玻璃之间距离达到所需的碳纤维产品的厚度，关闭充气阀门， 关闭真空泵，保压，保温，使树脂固化，然后打开放气阀门放气，脱模得到碳纤维产品。本专利技术提供的碳纤维产品的制备方法，两块钢化玻璃放置在导流密封装置内部的两弹性 可膨胀气球之间，其中弹性可膨胀气球为方框形，并上下对称安装在导流密封装置内部，弹性可膨胀气球也可以为4个，并上下对称安装在导流密封装置内部，作为其他方案，弹性可膨胀气球也可以为圆圈形，上下对称安装在导流密封装置内部，当用真空泵对导流密封装置抽真空时，导流密封装置内部的压强降低，然后用压縮气体给导流密封装置内部的弹性可膨 胀气球充气，此时弹性可膨胀气球就会膨胀，从而压迫钢化玻璃，使两块钢化玻璃之间距离 达到所需的碳纤维产品的任意厚度。当产品成型固化后通过打开弹性可膨胀气球上的放气阀 门把气球内的气放掉后就可开模取出碳纤维产品。本专利技术提供的碳纤维产品的制备方法，导流密封装置放置在45度倾斜角的架子上，当抽 树脂的阀门打开时，树脂从导流密封装置的低端沿着45度倾斜角进入两块钢化玻璃之间，这 样可以提高树脂对碳纤维布的含浸性，使树脂均匀粘附在碳纤维布上。本专利技术提供的碳纤维产品的制备方法，在打开抽树脂阀门从密封树脂罐中抽取树脂时， 还可以打开加压阀门用压縮气体对密封树脂罐进行加压，且压力可以调节，加快树脂流动， 可以提高工作效率，在生产大型的碳纤维产品时，能够保证足够树脂充分浸涂碳纤维布，不 会出现局部缺树脂的次品。本专利技术提供的实现碳纤维产品制备方法的专用导流密封装置，它包括弹性可膨胀气球、 位于弹性可膨胀气球之间的钢化玻璃、树脂进入端的树脂流向控制器和加热装置。本专利技术提供的导流密封装置内安装的加热装置，在树脂进入两块钢化玻璃之间夹缝前先 对树脂进行预热，预热的温度可以为40 卯'C，对树脂进行预热后，能提高树脂的流动性， 从而能提高树脂对碳纤维布的含浸性，使树脂均匀粘附在碳纤维材料上。本专利技术提供的导流密封装置内的树脂流向控制器，可以调节树脂的流向和流量。其中树 脂流向控制器由拉杆和带动拉杆移动的电机组成，当生产小面积的碳纤维产品时，可以操作 电机使拉杆相向移动，树脂进入的口径变小，树脂流入量减少，当生产大面积的碳纤维产品 时，可以操作电机使拉杆向相反方向移动，树脂进入的口径变大，树脂流入量增加，同时树 脂流向控制器可以根据实际生产碳纤维产品的大小和形状调整树脂流向控制器挡板的方向， 向左移或向右移，从而控制树脂流入口的方向。本专利技术提供的导流密封装置上还安装有透明可视窗口，可以通过可视窗口及时观察树脂 进入钢化玻璃的情况，并能及时调整树脂的量，且整个工作流程可视化，能保证操作的正确 性。有益效果本专利技术提供的碳纤维产品的制备方法，操作方便，采用抽真空使导流密封装 置内的压强降低，然后用压縮气体给导流密封装置内部的弹性可膨胀气球充入一定量的气体， 从而使弹性可膨胀气球膨胀，从而使钢化玻璃密封并压迫钢化玻璃移动，使两块钢化玻璃之 间距离达到所需的碳纤维产品的任意厚度，从而可以得到任意所需厚度的碳纤维产品，而不 需要针对每个厚度规格的碳纤维产品专门制作相应的模具，从而提高生产效率，节约成本， 环保节能，且通过本专利技术制备方法得到的碳纤维产品的碳纤维含量高，树脂分布均匀，成品 合格率高，碳纤维产品两表面镜面都光滑，十分美观。另外，本专利技术用到的导流密封装置还 安装有树脂流向控制器可以根据所生产碳纤维产品的大小调整树脂进入的口径和树脂流速，同时树脂流向控制器可以根据实际生产碳纤维产品的大小和形状调整树脂流向控制器挡板的方向，从而控制树脂流入口的方向。附图说明图1为制备碳纤维产品的工艺设备流程图。 图2为导流密封装置的结构示意图。 具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修 改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例1在两块钢化玻璃(l)之间平整铺放一层碳纤维布，然后把夹有碳纤维布的钢化玻璃(l)放置 在导流密封装置(2)内部的2个上下对称设置的弹性可膨胀气球(8)之间，密封导流密封装置 (2)，然后把导流密封装置(2)放置在45度倾斜角的架子上，再打开真空泵(3)，对导流密封装 置(2)进行抽真空，打开导流密封装置(2)内的加热装置(10)，使温度达到80'C，然后打开树脂 罐阀门(4)，从密封树脂罐(5)中抽取树脂，调节树脂流向控制器(9)，调节树脂进入流向和流量， 通过导流密封装置(2)上的透明可视窗口观察树脂进入导流密封装置(2)内的两块钢化玻璃(1) 之间，并均匀浸附在碳纤维布上时，关闭阀门(4)，用真空泵(3)继续对导流密封装置抽真空， 然后用压縮气体氮气为可膨胀气球(8)充入氮气，使导流密封装置(2)内部的弹性可膨胀气球(8) 膨胀，从而压迫钢化玻璃使两块钢化玻璃之间的距离达到5mm，关闭充气阀门(ll)，关闭真 空泵(3)，停止抽真空，保压，保温，使树脂固化，然后打开放气阀门(12)放掉气球(8)内的氮 气，脱模得到5mm厚度的碳纤维产品。 实施例2在两块钢化玻璃(l)之间平整铺放一层碳纤维布，然后把夹有碳纤维布的钢化玻璃(l)放置 在导流密封装置(2)内部的2个上下对称设置的方框形弹性可膨胀气球(8)之间，密封导流密封 装置(2)，然后把导流密封装置(2)放置在30度倾斜角的架子上，再打开真空泵(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维产品的制备方法，其特征在于包括以下步骤：　（ａ）在两块钢化玻璃（１）之间平铺碳纤维布，然后把钢化玻璃（１）放置于导流密封装置（２）内的两弹性可膨胀气球（８）之间，将导流密封装置（２）放置在３０至６０度倾斜角的架子上；　 （ｂ）打开真空泵（３），对导流密封装置进行抽真空；　（ｃ）打开阀门（４），从密封树脂罐（５）中抽取树脂；　（ｄ）树脂进入导流密封装置（２）并均匀布满两块钢化玻璃（１）之间时，关闭阀门（４），用真空泵（３）继续对导流密封装置（２） 抽真空；　（ｅ）打开阀门（１１）用压缩气体（７）给导流密封装置（２）内部的弹性可膨胀气球（８）冲气，气球（８）膨胀后压迫钢化玻璃移动使两块钢化玻璃之间距离达到所需的碳纤维产品的厚度，关闭阀门（１１），关闭真空泵（３），保压，使树脂固化 ，然后打开阀门（１２）放气，脱模得到碳纤维产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：景徐荣，
申请(专利权)人：宜兴市中碳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]