碳纤维增强复合材料的加工系统及其采用液体成型工艺的可控碳纤维自加热方法

摘要

本发明公开了一种碳纤维增强复合材料的加工系统及其采用液体成型工艺的可控碳纤维自加热方法，加工系统包括真空袋封装系统、正负箔电极、低压调控器、程序控制温度调控器、温度传感器。正负箔电极置于连续碳纤维的两端，连续碳纤维置于真空袋中。通过低压调控器实施对连续碳纤维提供热量，该热量受控于程序控制温度调控器。本发明公开的液体成型工艺碳纤维快速自加热方法可以实现碳纤维铺层的快速加热，为液体成型工艺以及其它碳纤维增强复合材料成型工艺提供了一种可程序控制的快速加热方法，极大地缩短了复合材料成型过程中的加热和冷却时间，从而为碳纤维增强复合材料的快速成型提供了技术支撑。

主权项

一种采用液体成型工艺的可控碳纤维自加热方法，其特征在于包括有下列步骤：步骤一：导电性纤维织物剪裁准备；导电性纤维织物可以是具有导电能力的碳基连续纤维织物；步骤二：真空袋压法用模具准备；模具清理，将模具内表面清理平整，然后用分析纯级丙酮清洗，待丙酮挥发后，得到表面平整洁净的模具；步骤三：真空灌注用树脂原料配制；在100重量份的树脂主剂中加入0～20重量份的固化剂、0～20重量份的稀释剂、0～3重量份的促进剂、0～4重量份的引发剂和0～10重量份的催化剂；然后在温度为20～200℃条件下搅拌混合均匀，然后在真空压力为0.05～0.09MPa下、抽真空处理10～60min后，得到真空灌注用树脂原料；树脂主剂是热固性树脂或者是热塑性树脂；热固性树脂可以是环氧树脂、不饱和聚酯树脂、氰酸酯树脂等；热塑性树脂可以是聚氨酯、尼龙、环状聚酯；步骤四：纤维织物及正负箔电极铺层；在经步骤二处理后的模具上按照纤维织物铺层方式进行铺放纤维织物，并按照正负箔电极铺放方式设置箔电极；步骤五：边抽真空边灌注树脂；开启真空泵，抽真空1～2min，然后放气，重复抽真空放气5～20次；开启树脂原料灌注阀门，控制阀门流速；在抽真空0.05～0.09MPa的条件下灌注树脂；步骤六：加载低电压大电流进行自加热纤维增强复合材料产品的制备；开启程序控制温度调控器，低电压调控器后，从所述低电压调控器输出的不超过50V的电压且不超过300A的电流加载在正负箔电极上，通过连续纤维织物进行导电，达到纤维自加热固化树脂。