纤维增强复合材料的制造工艺及纤维增强复合材料.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115583055A(43)申请公布日2023.01.10(21)申请号202211202228.X(22)申请日2022.09.29(71)申请人上海电缆研究所有限公司地址200093上海市杨浦区军工路1000号(72)发明人王昆刘旌平黄崇祺(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219专利代理师李双娇(51)Int.Cl.B29C70/52(2006.01)B29C70/54(2006.01)B29C70/24(2006.01)权利要求书1页说明书12页附图5页(54)发明名称纤维增强复合材料的制造工艺及纤维增强复合材料(57)摘要本发明涉及纤维增强复合材料技术领域，尤其涉及一种纤维增强复合材料的制造工艺及一种采用该制造工艺制备的纤维增强复合材料。该制造工艺主要是将若干纤维束进行规律性交替互锁构成三维预制体，三维预制体为三维立体织物，形成有相互交织成一体的内部结构和外轮廓，为不分层的整体结构；对三维预制体依次进行烘干、预处理、树脂浸润和拉挤成型，形成纤维增强复合材料，并对纤维增强复合材料进行后固化；纤维束、三维预制体和纤维增强复合材料受同一牵引力牵引前进，使上述过程在牵引力作用下连续进行。将三维预制体与拉挤工艺结合，充分发挥了复合材料拉挤工艺的连续性、低成本的特点和三维预制体综合性能优异以及可一体化净尺寸成型的特点。CN115583055ACN115583055A权利要求书1/1页1.一种纤维增强复合材料的制造工艺，其特征在于，依次包括以下步骤：步骤一、将若干纤维束进行规律性交替互锁构成三维预制体，所述三维预制体为三维立体织物，所述三维预制体形成有相互交织成一体的内部结构和外轮廓，所述三维预制体为不分层的整体结构；步骤二、对所述三维预制体进行烘干；步骤三、对烘干后的三维预制体进行预处理；步骤四、对预处理后的三维预制体进行树脂浸润和拉挤成型，形成纤维增强复合材料；步骤五、对所述纤维增强复合材料进行后固化；所述纤维束、所述三维预制体和所述纤维增强复合材料受同一牵引力牵引前进，所述步骤一至所述步骤五在所述牵引力作用下连续进行。2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料的制造工艺，其特征在于，在所述步骤一中，在所述三维预制体的外轮廓上布置沿周向分布的连续纤维束。3.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料的制造工艺，其特征在于，在所述步骤一中，采用三维机织工艺制备所述三维预制体。4.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料的制造工艺，其特征在于，在所述步骤三中，所述预处理包括一次塑型和二次塑型，所述一次塑型对烘干后的三维预制体进行一次压缩，所述二次塑型对一次塑型后的三维预制体进行二次压缩。5.根据权利要求4所述的纤维增强复合材料的制造工艺，其特征在于，在所述步骤三中，所述一次塑型对三维预制体进行一次压缩的压缩方向与所述二次塑型对三维预制体进行二次压缩的压缩方向相互垂直。6.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料的制造工艺，其特征在于，在所述步骤四中，所述树脂浸润采用树脂压力注射浸润三维预制体的方式。7.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料的制造工艺，其特征在于，在所述步骤五中，对后固化后的纤维增强复合材料进行冷却。8.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料的制造工艺，其特征在于，还包括步骤六、对所述步骤五中获得的纤维增强复合材料进行在线检测。9.一种纤维增强复合材料，其特征在于，采用如权利要求1至8中任意一项所述的纤维增强复合材料的制造工艺制备获得。2CN115583055A说明书1/12页纤维增强复合材料的制造工艺及纤维增强复合材料技术领域[0001]本发明涉及纤维增强复合材料技术领域，尤其涉及一种纤维增强复合材料的制造工艺及一种采用该纤维增强复合材料的制造工艺制备的纤维增强复合材料。背景技术[0002]复合材料通常是指由两种或两种以上不同属类的材料结合后得到的新材料。高性能纤维凭借其优秀的机械性能，与树脂结合制备成的复合材料可用作承力结构，称为纤维增强复合材料。其中，纤维作为主要受力结构被称为增强体，树脂则负责将纤维完好的保护、融合，使其分散均匀，提高纤维内各单丝的受力一致性，充分发挥纤维的力学性能，被称为基体。[0003]现有技术中，纤维增强复合材料的制造工艺主要有以下几种：喷涂短纤维工艺、单向带铺层工艺、预浸料织物铺层工艺、长丝缠绕工艺、预制体真空辅助导流模塑工艺(以下简称为VARTM)、预制体树脂传递模塑工艺(以下简称为RTM)、拉挤工艺等。[0004]其中，喷涂短纤维工艺多用于玻璃钢塑料制备，如旧式垃圾桶、汽车饰板等。其增强体为短纤维随机无序搭接，性能表现比纯工程塑料有所提高，但综合性能表现不足，多以单个零件批量生产。单向带预浸料铺层工艺是目前市场较为基础