一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置、方法制造方法及图纸

技术编号:39938861 阅读:28 留言:0更新日期:2024-01-08 22:24
本发明专利技术涉及一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置、方法,包括预热模块、气流展纱腔室、横向摆动辊、一组机械展纱辊;预热模块,用于通过加热使高模量碳纤维表面的上浆剂软化,减弱纤维之间的结合力;气流展纱腔室,提供垂直于纤维前进方向的气流,使纤维弯曲下垂;横向摆动辊,设置在气流展纱腔室之后,用于提供展纱的横向作用力,使各丝束之间的排布更加均匀;一组机械展纱辊,用于对展纱的包覆角进行调节,并通过上下振动作用力以左右振动作用力释放张力,使纤维进一步均匀化。本发明专利技术解决了高模量碳纤维展纱厚度均匀性差和表面磨损问题,具有可操作性强、产品性能稳定的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料,涉及一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置、方法,主要用于轻量化航天器复材结构领域,尤其在大型、复杂、可变形复合材料结构制造领域具有很好的应用价值。


技术介绍

1、超薄预浸料在一些大型、复杂、可变形的复合材料结构制造中能发挥重要的作用,如薄壁结构采用超薄预浸料可以增强复合材料铺层方向的可设计性,能更好地满足薄壁件力学性能的要求。并且,合理地利用薄层,可以有效地提高基体抗裂纹扩展、抑制层间开裂,从而提高复合材料抵抗损伤的能力。纤维展纱(薄层化)是指通过一定的方法,在保证纤维的力学性能不会遭到破坏、纤维单丝在不发生断裂和出现起毛的情况下,通过一定的方法使纤维束展宽、展薄。碳纤维展纱是预浸料制备过程中的关节环节,实现碳纤维丝束高效、低损、高展宽比的分散,是研制高性能超薄预浸料的前提。在诸多薄层化处理的方法中,气流展纱具有成本低,展纱过程中纤维丝束不易断裂的优点,但气流展纱得到的纤维束不均匀,需要结合机械展纱进一步优化。

2、高模量碳纤维超薄预浸料制备存在很多技术问题,主要是展纱的难度大、薄层化效果不理想,其展纱厚度均匀性和损伤的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置,所述高模碳纤维是指经过高温石墨化、模量更高的碳纤维,其特征在于,包括预热模块、气流展纱腔室、横向摆动辊、一组机械展纱辊;

2.根据权利要求1所述的一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置,其特征在于,所述预热模块的加热方式包括辐射加热,加热温度选取100℃至150℃之间。

3.根据权利要求1所述的一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置,其特征在于,所述气流展纱腔室提供的气流速度在5m/s至15m/s之间。

4.根据权利要求1所述的一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置,其特征在于,所述横向摆动辊的振幅在5mm至15mm...

【技术特征摘要】

1.一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置,所述高模碳纤维是指经过高温石墨化、模量更高的碳纤维,其特征在于,包括预热模块、气流展纱腔室、横向摆动辊、一组机械展纱辊;

2.根据权利要求1所述的一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置,其特征在于,所述预热模块的加热方式包括辐射加热,加热温度选取100℃至150℃之间。

3.根据权利要求1所述的一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置,其特征在于,所述气流展纱腔室提供的气流速度在5m/s至15m/s之间。

4.根据权利要求1所述的一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置,其特征在于,所述横向摆动辊的振幅在5mm至15mm之间,频率在10hz至20hz之间。

5.根据权利要求1所述的一种低面密度低损伤高模碳纤维展纱装置,其特征在于,所述一组机械展纱辊包括张力辊组、上下振动辊、左右振动辊,纤维首先经过包覆角可调节的张力辊组,包覆角调节范围0~100...

【专利技术属性】
技术研发人员:靳楠张鑫武海生李波罗锦涛赵臻璐孙天峰刘佳黎昱张建峰于海静
申请(专利权)人:北京卫星制造厂有限公司
类型:发明
国别省市:

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