碳纤维复合网格制品及其形成方法技术

技术编号:42080903 阅读:29 留言:0更新日期:2024-07-19 16:58
一种包含至少两个纵向构件和横向构件的制品,其中纵向构件和横向构件是由横向构件互连的连续碳纤维聚合物(CCFP)复合材料,横向构件通过搭接接头或榫卯接头与每个纵向构件接合。连续碳纤维可形成复杂形状,所述复杂形状可被封盖以形成制品,例如翼型件、墙壁和地板。连续碳纤维聚合物复合材料可以是单片拉挤CCFP复合材料和多片拉挤CCFP复合材料的层叠体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及形成包含连续纤维构件的承重制品。特别地,本专利技术涉及包含组装成网格结构的连续碳纤维构件的承重制品。


技术介绍

1、在建筑工业中,多年来,存在从使用天然材料(例如,木材)到使用金属和工程木材产品用于结构应用的持续转变。同样,在运输工业中,已经有用重量更轻的铝、玻璃纤维/聚合物复合材料和碳纤维聚合物复合材料代替钢的类似的趋势。例如,白色面板和内部装饰件中的许多主体已经采用层叠编织碳纤维复合材料来加强某些构件,例如车身支柱(bodypillar)等。在某些应用中,整个单壳式结构(monocoque)已经由编织碳纤维聚合物复合材料形成(例如,一级方程式赛车)。同样地,飞行器的机身已经由编织碳纤维制成。由于成本和制造困难,碳纤维复合材料的这些用途倾向于用作补片以改善现有材料的性能,或者用于其中重量和性能是至关重要的特定应用(一级方程式赛车和飞行器,例如“波音梦想客机(boeing dreamliner)”)。然而,这些在无缺陷地加工纤维复合材料和固化聚合物方面存在费用和困难。同样地,层叠纤维复合材料的选择性使用已经用于风车涡轮机叶片翼梁和叶片的承重部本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种包含至少两个纵向构件和横向构件的制品,其中纵向构件和横向构件是包含通过所述横向构件互连的碳纤维的连续纤维聚合物复合材料,所述横向构件通过搭接接头或榫卯接头与每个纵向构件接合。

2.根据权利要求1所述的制品,其中至少一个搭接接头是直通搭接接头。

3.根据权利要求1或2所述的制品,其中所述碳纤维聚合物复合材料的碳纤维基本上位于同一平面内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制品,其中所述连续碳纤维聚合物复合材料是片材,所述片材具有与所述碳纤维的长度平行的长度、与所述碳纤维的长度垂直的宽度和厚度、至少约2的宽度与厚度之比,宽度和长度限定所述片材的面...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种包含至少两个纵向构件和横向构件的制品,其中纵向构件和横向构件是包含通过所述横向构件互连的碳纤维的连续纤维聚合物复合材料,所述横向构件通过搭接接头或榫卯接头与每个纵向构件接合。

2.根据权利要求1所述的制品,其中至少一个搭接接头是直通搭接接头。

3.根据权利要求1或2所述的制品,其中所述碳纤维聚合物复合材料的碳纤维基本上位于同一平面内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制品,其中所述连续碳纤维聚合物复合材料是片材,所述片材具有与所述碳纤维的长度平行的长度、与所述碳纤维的长度垂直的宽度和厚度、至少约2的宽度与厚度之比,宽度和长度限定所述片材的面,长度和厚度限定所述连续碳纤维聚合物复合材料的边缘,宽度和厚度限定端部,并且每个纵向构件和横向构件的宽度在所述制品中基本上平行。

5.根据权利要求4所述的制品,其中宽度与厚度之比为至少10。

6.根据权利要求4至5中任一项所述的制品,其中所述复合材料包含多个片材,所述多个片材在其面上粘合在一起成为层叠体。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的制品,其中纵向构件和横向构件形成网格,所述网格具有由纵向构件和横向构件的各面限定的空腔,并且所述空腔具有开口的顶部和底部。

8.根据权利要求7所述的制品,其中所述网格具有多个空腔。

9.根据权利要求7或8所述的制品,其中一个或多个空腔至少部分地填充有泡沫。

10.根据权利要求9所述的制品,其中所述泡沫是聚合物泡沫。

11.根据权利要求10所述的制品,其中所述泡沫是密度为0.001g/cc至1g/cc的热固性聚合物泡沫。

12.根据权利要求11所述的制品,其中存在至少两个空腔,并且每个空腔的泡沫连通形成连续基质。

13.根据权利要求11所述的制品,其中所述泡沫穿过跨越纵向构件和横向构件的厚度的通道。

14.根据权利要求13所述的制品,其中所述通道是孔或凹槽。

15.根据前述权利要求中任一项所述的制品,其中所述连续碳纤维聚合物复合材料是拉挤连续碳纤维聚合物复合材料。

16.根据前述权利要求中任一项所述的制品,其中所述连续碳纤维聚合物复合材料的聚合物包含环氧类、聚氨酯或聚脲中的一种以上。

17.根据权利要求16所述的制品,其中所述聚合物包含聚氨酯。

18.根据前述权利要求中任一项所述的制品,其中所述聚合物是热塑性聚合物。

19.根据前述权利要求中任一项所述的制品,其中粘合剂邻接在横向构件和纵向构件之间以在搭接接头或榫卯接头处形成平均厚度为约0.025mm至3mm的粘合剂层。

20.根据权利要求19所述的制品,其中所述粘合剂层的平均厚度为0.05mm至1mm。

21.根据权利要求20所述的制品,其中所述粘合剂具有填料。

22.根据权利要求21所述的制品,其中所述填料的粒度为约5μm至500μm当量球径。

23.根据权利要求20所述的制品,其中所述填料是石墨、陶瓷、金属或无机玻璃珠、或无机玻璃空心球。

24.根据权利要求21至23中任一项所述的制品,其中所述填料以所述粘合剂的约20重量%至60重量%的量存在。

25.根据权利要求19至24中任一项所述的制品,其中所述粘合剂在40℃的温度下的冲击剥离强度为至少5n/mm,其中所述冲击剥离强度根据iso 4587测量。

26.根据权利要求1至23中任一项所述的制品,其中所述粘合剂包含环氧树脂、丙烯酸酯粘合剂和聚氨酯粘合剂中的一种以上。

27.根据权利要求24所述的制品,其中所述粘合剂是还包含增韧剂的环氧树脂。

28.根据权利要求19至25中任一项所述的制品,其中所述粘合剂包含聚氨酯、尿素、甲醛、环氧类和丙烯酸酯中的一种以上。

29.根据权利要求28所述的制品,其中所述粘合剂包含尿素和...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·班克R·苏布拉曼尼安
申请(专利权)人:美国多瓦克萨有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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