本發明涉及碳纖維復合技術領域,具體的說,是一種芳綸纖維/石墨烯復合增強碳纖維樹脂預浸料。
背景技術:
碳纖維增強樹脂基復合材料(下文簡稱:碳纖維復合材或cfrp)是以碳纖維或碳纖維織物為增強體,以熱固性或熱塑性樹脂為基體,經過合適的成型工藝所制備的層狀復合材料。其兼并了碳纖維的高強度和樹脂的低比重,具有高強度、高模量、低比重、耐高溫、耐疲勞性好、熱膨脹系數小、耐腐蝕性能好、可設計性強、成型性好等優點,被廣泛應用于航空航天、導彈等國防科技領域;大型客機等民用航空領域;高速軌道交通、船泊、新型汽車等民用交通領域;以及體育用品、化工機械、電力設施、紡織機械和醫療器械等日常生活及工業生產領域,是目前世界上最先進的復合材料之一。
預浸料是由樹脂基體在嚴格的控制條件下,通過浸漬碳纖維增強體制成的樹脂基體與增強體組合物,可直接用以制造加工成各種復合材料構件,是制造生產cfrp材料的半成品,構成了cfrp材料的基本單元。
據估計,2020年全球碳纖維預浸料消費需求量為2.65億平方米,預測到2025年將增漲至4.61億平方米;全球碳纖維預浸料消費市場將從2019年的70億美元增長到2024年的115億美元,預測期內市場規模的復合年增長率為10.5%。就市場規模和用量而言,航空航天和國防行業占據了碳纖維預浸料市場的主要份額,這是得益于碳纖維預浸料出色的強度重量比,優異的耐腐蝕和抗疲勞性,高剛度等優點,可有效降低飛行器的整體重量,從而提高了飛行效率。此外,碳纖維預浸料還具有易加工、易運輸以及保質期較長等優點,在汽車、體育和休閑、風電新能源等多個民用領域得到了廣泛的應用。
由于碳纖維預浸料在用于生產cfrp制品時最普遍的加工方法為鋪展層疊,使得cfrp制品內部結構層間存在著脆性較大的純環氧樹脂連接層,因而cfrp結構表現出層間結合強度較低、易發生分層破壞等缺點,嚴重影響了整體結構的穩定性和安全性。因此,對層間環氧樹脂連接層的性能改良,增加其強度和韌性,成為提高cfrp材料結構力學性能以及抗沖擊、抗分層能力的關鍵。
常見的cfrp層間增強方法包括短纖維增韌以及納米粒子增韌。短纖維增是指將高強度、高韌性的短纖維均勻分布于cfrp層間樹脂層中,當結構受力時,通過短纖維的橋連作用阻礙裂紋的產生與擴展,進而起到增強的作用;納米粒子增韌是指通過加入剛性的納米粒子提高環氧樹脂的斷裂韌性、抗
聲明:
“芳綸纖維/石墨烯復合增強碳纖維樹脂預浸料的制作方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)