一种提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法及由其制备得到的碳纤维预制体技术

本发明专利技术提供了一种提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法及由其制备得到的碳纤维预制体，涉及碳碳复合材料的技术领域。所述方法包括：将碳纤维长丝依次进行短切、梳理成网和针刺，得到碳纤维网胎；将碳纤维长丝进行拉丝铺设，得到碳纤维单向布；将所述碳纤维网胎和碳纤维单向布进行交叉叠层铺放，得到叠层后的碳纤维毡；将所述叠层后的碳纤维毡进行复合针刺，同时对针刺的区域进行超声波振动处理和气流冲击处理，得到所述碳纤维预制体。所述方法调整单层针刺密度与整体针刺密度的比例，增强层间结合力；通过调整针刺频率控制短纤维的产生，利用超声振动和气流冲击减少其对层间结合力的负面影响，从而提高所述碳纤维预制体的整体强度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳碳复合材料的，尤其涉及一种提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法及由其制备得到的碳纤维预制体。

技术介绍

1、碳碳复合材料是一种由碳纤维增强碳基体组成的高性能材料。因其高温稳定性、高比强度和耐热冲击特性，在航空航天、制动系统及高端工业领域得到广泛应用。其制备通常包括预制体的制备、碳化和增密等多个步骤。现最终成品在使用过程中存在分层问题，其原因在于预制体的制备过程中出现了问题。在预制体制备过程中，先通过针刺加固技术，制备单层的碳纤维毡，然后再将针刺过后的单层碳纤维毡叠加在一块，再进行针刺，由于现有技术的不足，导致这种叠加起来的针刺预制体层间结合力弱，进而导致最终产品在使用过程中出现分层现象。

2、目前的碳纤维预制体的制备方法主要包括以下步骤：

3、(1)单层针刺：每层碳短纤维毡单独进行针刺，保证单层先具有一定力学强度。

4、(2)多层叠加：然后将多个针刺后的碳纤维毡叠加。

5、(3)整体针刺：再对叠加后的多层结构再进行整体针刺，相邻两层独立的针刺毡同时贡献自由纤维，在针刺作用下发生缠结，用于层与层本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法，其特征在于，所述碳纤维长丝为聚丙烯腈基碳纤维；

3.根据权利要求1所述的提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法，其特征在于，所述拉丝铺设的工艺参数包括：单丝的张力为5～50N/丝；长丝的中心间距0.1～1.0mm；拉丝的速度为5～50m/min；铺层角度-2～2°；

4.根据权利要求1所述的提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法，其特征在于，所述交叉叠层铺放包括：采用一张碳纤维网胎和一张碳纤维单向布的交替铺层方式，碳纤维单...

【技术特征摘要】

1.一种提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法，其特征在于，所述碳纤维长丝为聚丙烯腈基碳纤维；

3.根据权利要求1所述的提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法，其特征在于，所述拉丝铺设的工艺参数包括：单丝的张力为5～50n/丝；长丝的中心间距0.1～1.0mm；拉丝的速度为5～50m/min；铺层角度-2～2°；

4.根据权利要求1所述的提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法，其特征在于，所述交叉叠层铺放包括：采用一张碳纤维网胎和一张碳纤维单向布的交替铺层方式，碳纤维单向布之间呈0°和90°正交交错铺叠；

5.根据权利要求1所述的提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法，其特征在于，对所述叠层后的碳纤维毡进行复合针刺的过程中，所述针刺的密度为20～25针/cm2，所述针刺的深度为10～15mm；

6.根据权利要求1所述的提高碳纤维预制体的层间剪切性能的方法，其特征在于，所述超...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈双，朱海翔，乔晓东，周骏超，郁超，王伟亮，刘东宏，
申请(专利权)人：浙江星辉新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：