一种增韧的叠层复合材料及其制备方法

摘要

本发明提出了一种增韧的叠层复合材料及其制备方法，这种叠层复合材料包含了传统的碳纤维叠层复合材料及插层于层间的柔性泡沫体薄层，即选择一定体密度和厚度的大开孔和高开孔率的泡沫体薄层作为插层材料增韧叠层复合材料，将开孔的泡沫体薄层插层于碳纤维铺层层间，在成型时的高压力下，柔性泡沫体薄层被压缩形成适配于层间增韧所需的密度和厚度，随后在树脂成型固化工艺下得到增韧的复合材料。本发明中柔性泡沫体的结构仍然保持连续性和具有在垂直层间方向的分布，从而得到更优异韧性的叠层复合材料，此外泡沫体的通透性不影响成型过程中树脂的流动。

主权项

一种增韧的叠层复合材料，其特征为，叠层复合材料由碳纤维铺层、被压缩的柔性泡沫薄层、固化的基体树脂组成，碳纤维铺层和被压缩的柔性泡沫薄层一层层叠在一起组成叠层复合材料的骨架，固化的基体树脂浸渍并充满整个叠层复合材料，被压缩的柔性泡沫薄层以插层形式分布于叠层复合材料的碳纤维铺层的层间，泡沫薄层的数量和碳纤维铺层数量之比在0.5～1之间，且每两个相邻碳纤维铺层的层间中插层的柔性泡沫薄层数量不多于1层，且分布于叠层复合材料的中心层间和靠近叠层复合材料中心的层间，被压缩的柔性泡沫薄层厚度小于60μm，单位面积质量在5～40g/m²之间；制备方法为，首先将柔性泡沫体切割成薄片状，薄片的面密度为5～40g/m²，其中柔性泡沫体指的是开孔的泡沫，通孔率在95％～100％，体密度为1～20kg/m³，其中薄片在5MPa的压力下厚度小于60μm；随后将切割得到的泡沫薄片放置进入传统连续碳纤维叠层复合材料所用的碳纤维织物或预浸料的层间，每一个层间插层的柔性泡沫薄层数量不多于1层，且插层叠层复合材料的中心层间和靠近叠层复合材料中心的层间，最后压缩成制件所需要的尺寸，按基体树脂的成型条件固化成型。