專利名稱：一種碳纖維制品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳纖維制品及其制造方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，作為一種纖維狀材料的碳纖維由于具有諸多優(yōu)良的電學(xué)、熱 學(xué)和力學(xué)性能而廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域中。
例如，在各種壓力容器中，如果壓力容器內(nèi)的壓力過高而發(fā)生破裂時，
鋼制的高壓容器的破裂通常為碎片式的破裂，常常會導(dǎo)致意外事故的發(fā)生； 而如果該壓力容器中含有足夠量的碳纖維，在提高了壓力容器整體強度的同 時，還能夠提高壓力容器的安全性，這是因為如果壓力容器壓力過高而發(fā)
生破裂時，由于連續(xù)的碳纖維的存在，破裂的方式僅為開裂，不會有碎片飛 出。而且，碳纖維的壓力容器在疲勞壽命、耐腐蝕性等方面的性能也遠(yuǎn)好于 傳統(tǒng)的鋼制容器。
CN1546901A中公開了一種鋁內(nèi)襯碳纖維全纏繞復(fù)合氣瓶，該氣瓶的制 造方法包括如下步驟選取所需尺寸的鋁內(nèi)襯；在鋁內(nèi)襯的外表面上涂抹聚 氨酯清漆作為防電腐蝕層；然后浸有環(huán)氧樹脂的碳纖維按照一定的設(shè)計張力 纏繞在鋁內(nèi)襯的外表面上；最后固化成型即可。在該制造方法中，對碳纖維 的纏繞要求較高，需要控制合股紗股數(shù)、每一層碳纖維的紗帶片總條數(shù)、紗 帶片寬度、纏繞時的張力、纏繞角度等多個參數(shù)，從而在很大程度上降低了 纏繞工序的可操作性，因而生產(chǎn)效率較低。而且，由于纏繞工序中，還需要 額外的纖維纏繞機(jī)進(jìn)行纏繞操作，從而增加了該碳纖維復(fù)合氣瓶的制造成 本。
因而，按照傳統(tǒng)的制造方法制成的碳纖維制品成本較高，而且傳統(tǒng)的制造方法工藝復(fù)雜要求較高，不但提高了工藝成本，還使生產(chǎn)效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的碳纖維制品制造成本較高的缺 陷，而提供一種制造成本相對較低的碳纖維制品。
為此，本發(fā)明的一種實施方式提供了一種碳纖維制品，該碳纖維制品包 括通過熱固性樹脂而結(jié)合為一體的多層碳纖維布，所述多層碳纖維布的任意 兩個相鄰層的每一層中存在的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯 開。
與通過碳纖維絲的纏繞而形成的傳統(tǒng)碳纖維制品相比，該碳纖維制品由 多層碳纖維布形成，不需要過程復(fù)雜且要求較高的碳纖維紗的纏繞工藝，因 而大大降低了加工成本。而且，通過使多層碳纖維布中任意兩個相鄰層的每 一層中存在的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯開，從而能夠克服 接縫的存在而對碳纖維制品表面質(zhì)量造成的不良影響。
本發(fā)明的另一目的在于克服碳纖維制品的現(xiàn)有制造方法中生產(chǎn)效率較 低且工藝成本較高的缺陷，而提供一種生產(chǎn)效率相對較高且成本相對較低的 制造方法。
為此，本發(fā)明的另一種實施方式提供了一種碳纖維制品的制造方法，該 方法包括如下步驟提供芯模；提供預(yù)浸有熱固性樹脂材料的碳纖維布，并 將多層所述碳纖維布層疊在所述芯模的表面上，使所述多層碳纖維布的任意 兩個相鄰層的每一層中存在的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯 開；使層疊在芯模上的碳纖維布熱固成型。
按照上述制造方法，在提供芯模后，將預(yù)浸有樹脂材料的碳纖維布層疊 在芯模的表面上，進(jìn)而熱固成型，以制成碳纖維制品。因而，與傳統(tǒng)方法中 相比，不需要纏繞較細(xì)的碳纖維的工序，而是直接將預(yù)浸有樹脂材料的碳纖維布層疊在芯模上，從而極大程度上提高了可操作性和生產(chǎn)率。而且本發(fā)明 的方法也不需要纏繞機(jī)等纏繞設(shè)備，也相應(yīng)地降低了生產(chǎn)成本。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的碳纖維制品的多層碳纖維布的碳纖維 紋路方向示意圖2為圖1中多層碳纖維布層疊后的碳纖維紋路方向示意圖3為圖2中多層碳纖維布層疊后的力學(xué)分析示意圖4為作為根據(jù)本發(fā)明另一種實施方式的碳纖維制品的殼體件的立體
圖5是圖4中殼體件的截面圖，表示組成該殼體件的各層碳纖維布及其 接縫部位的相對位置的分布情況。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式

進(jìn)行詳細(xì)地描述。 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式所提供的碳纖維制品，該碳纖維制品包括通 過熱固性樹脂而結(jié)合為一體的多層碳纖維布，所述多層碳纖維布的任意兩相 鄰層的每一層中存在的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯開。所述 碳纖維布的延伸方向指組成所述碳纖維制品的碳纖維布在該碳纖維制品中 的鋪設(shè)方向。
根據(jù)該碳纖維制品，由于不需要傳統(tǒng)制造方法中碳纖維的纏繞工序，而 是通過碳纖維布的層疊疊加，進(jìn)而熱固成型，因而使制造成本下降。
根據(jù)碳纖維制品的不同，對于某層或多層碳纖維布來說，為了完全覆蓋 形成該碳纖維制品的外表面，往往會由于碳纖維布不是恰好與碳纖維制品的外表面符合對應(yīng)，從而在該層碳纖維布中會出現(xiàn)接縫的情況。例如，當(dāng)碳纖 維制品的表面為回轉(zhuǎn)表面如圓柱面時，對于一層碳纖維布而言，會存在接縫 的位置；當(dāng)碳纖維制品的表面為一平面時，由于碳纖維布的面積小于該碳纖 維制品的表面平面，因而需要多塊碳纖維布實現(xiàn)對該碳纖維制品表面的完全 覆蓋，此時在該層碳纖維布中也會出現(xiàn)接縫部位。而且，對于任意一層碳纖 維布來說，接縫部位的數(shù)量可能為多個。
為了消除上述接縫部位對制得的碳纖維制品表面質(zhì)量的影響，在疊壓各 層碳纖維布時，需要將多層碳纖維布中任意兩相鄰層中存在的接縫部位彼此 錯開。換句話說，使相鄰層中存在的接縫部位的位置關(guān)系不是重復(fù)疊加在一 起，而是相互錯開。從而解決了接縫的存在對碳纖維制品的表面質(zhì)量所可能 產(chǎn)生的不利影響。
優(yōu)選情況下，為了將接縫部位的上述影響降低到最小，使多層碳纖維布 的任意兩層的每一層中存在的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯 開。通過這樣的設(shè)置，在該碳纖維制品中，不存在任何重復(fù)疊加的接縫。從 而使接縫的影響降低到最小。而且，由于碳纖維布的厚度通常較薄，通過其 它層碳纖維布的層疊作用，也能夠使所述接縫基本不會對碳纖維制品的表面 質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。
碳纖維布通過多股碳纖維以粘結(jié)或編織而成，其中，碳纖維的延伸方向 為碳纖維布中的纖維紋路方向。當(dāng)多層碳纖維布彼此疊壓時，在溫度、壓力 以及碳纖維布之間的樹脂材料的作用下，碳纖維與碳纖維之間有出現(xiàn)孔隙的 可能性。而且，如果壓力越大，出現(xiàn)孔隙的可能性也越大。而該孔隙的存在 不利于獲得高質(zhì)量的碳纖維制品。
因而，為了獲得較高質(zhì)量的碳纖維制品，在優(yōu)選情況下，所述各層碳纖 維布中至少一部分碳纖維的纖維紋路方向彼此錯開，從而降低了在制造過程 中碳纖維與碳纖維之間出現(xiàn)孔隙的可能性。而且，進(jìn)一步優(yōu)選地，多層碳纖維布中任意兩個相鄰層碳纖維的纖維紋 路方向錯開相同的角度。不但使各層碳纖維布的碳纖維與碳纖維之間出現(xiàn)孔 隙的可能性下降，而且使各個孔隙的尺寸相差不大(即孔隙的尺寸大小較為 均勻)，還能夠使多層碳纖維布的各層中碳纖維之間的位置關(guān)系分布較為均 勻，使碳纖維制品內(nèi)部的應(yīng)力分布也較為均勻，從而降低了碳纖維制品在制 造過程中出現(xiàn)較大變形或翹曲的程度。
根據(jù)制造工藝以及要制得的碳纖維制品的不同，碳纖維紋路方向之間錯
開的角度可以為5-90度之間的任意角度，優(yōu)選為45度，以獲得較大程度上 的均勻度。
下面以單向碳纖維布(碳纖維的紋路方向朝向一個方向的碳纖維布)為 例，對多層碳纖維布的層疊方式進(jìn)行描述。
如圖1所示，在層疊的各層碳纖維布l-6中，以碳纖維布3和4中的碳 纖維紋路方向為基準(zhǔn)，碳纖維布2和5中的碳纖維紋路方向成45度的角度， 而碳纖維布1和6中的碳纖維紋路方向成90度的角度，其中，碳纖維布1 和2中的碳纖維紋路方向的夾角為45度，碳纖維布5和6中的碳纖維紋路 方向的夾角為45度。
如圖2所示，層疊后的各層碳纖維布的碳纖維紋路方向彼此交錯，從而 使形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越密集，碳纖維之間出現(xiàn)孔隙的可能性越小， 則碳纖維制品的產(chǎn)品性能越好。
按照上述角度關(guān)系層疊多層碳纖維布，可以使制得的碳纖維制品具有較 好的尺寸穩(wěn)定性，同時能夠降低在碳纖維制品的制造過程中出現(xiàn)變形或翹曲 的可能性。
對于非單向碳纖維布(碳纖維方向朝向多個方向，如包括相互垂直的經(jīng) 線和緯線的碳纖維布)來說，通過使碳纖維紋路方向彼此錯開，自然也能夠 具有上述的優(yōu)良效果，其原理與單向碳纖維布類似。
9此外，通過使各層碳纖維布中的碳纖維紋路方向錯開一定角度，還使制 得的碳纖維制品具有較好的力學(xué)性能，也就是說，碳纖維制品具有較好的各 向同性。
具體來說，如圖3所示，當(dāng)圖1中所示的碳纖維布彼此層疊后，設(shè)定碳
纖維布3和4的碳纖維紋路方向沿X方向延伸，碳纖維布1和6的碳纖維紋 路方向沿Y方向延伸，碳纖維布2和5的碳纖維紋路方向沿F方向延伸。顯 然，當(dāng)碳纖維制品受力時，在各個方向上都存在能夠起到傳遞力作用的碳纖 維，因而能夠進(jìn)一步提高碳纖維制品的強度，'從而能夠承受更大的載荷，應(yīng) 用于更為苛刻的工況中。自然，各層碳纖維布的碳纖維組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越密 集，則碳纖維制品的各向同性越好，碳纖維制品的力學(xué)性能也越好。
根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的碳纖維制品中的樹脂材料用于使各層碳纖 維布牢固地結(jié)合在一起，從而形成整體部件。所述熱固性樹脂材料可以根據(jù) 碳纖維制品的要求加以選擇，如各種公知的樹脂材料，包括酚醛樹脂、環(huán)氧 樹脂、不飽和聚酯樹脂等。
如圖4和圖5所示，殼體件10為根據(jù)本發(fā)明的碳纖維制品的多種實施 方式的一種。
該碳纖維制品為殼體件10，該殼體件IO包括側(cè)壁和由該側(cè)壁封閉而成 的空腔20，所述側(cè)壁由多層碳纖維布形成。
根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，該側(cè)壁從空腔20至外部依次包括層疊在 一起的第一碳纖維布11、第二碳纖維布13、第三碳纖維布15和第四碳纖維 布17，其中，第一碳纖維布11具有第一接縫處12，第二碳纖維布13具有 第二接縫處14，第三碳纖維布15具有第三接縫處16,第四碳纖維布17具 有第四接縫處18，第一接縫處12、第二接縫處14、第三接縫處16和第四接 縫處17沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯開。
殼體件20的側(cè)壁圍繞形成空腔20，從而沿殼體件10的徑向方向?qū)⒖涨?0封閉起來。參考圖5可知，第一碳纖維布11的第一接縫處12、第二碳纖 維布13的第二接縫處14、第三碳纖維布15的第三接縫處16和第四碳纖維 布17的第四接縫處18沿所述碳纖維布的延伸方向(由于這些碳纖維布通過 樹脂材料層疊在一起，因而所有的碳纖維布的延伸方向都是相同的)彼此相 互錯開。換句話說，在第一接縫處12、第二接縫處14、第三接縫處16和第 四接縫處18中的任意一接縫處所在的位置，沿與所述碳纖維布延伸方向的 垂直方向上不存在與位于該位置的接縫處相重疊的接縫。
由于第一碳纖維布11、第二碳纖維布13、第三碳纖維布15和第四碳纖 維布17各自的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向相互錯開，從而具有較 好的表面質(zhì)量。
下面對本發(fā)明另一種實施方式所提供的制造碳纖維制品的方法進(jìn)行詳 細(xì)描述，所述制造方法包括如下步驟
(a) 提供芯模；
(b) 提供預(yù)浸有熱固性樹脂材料的碳纖維布，并將多層所述碳纖維布 層疊在所述芯模的表面上，從而使所述多層碳纖維布的任意兩個相鄰層的每 一層中存在的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯開；
(c) 使層疊在芯模上的所述多層碳纖維布熱固成型。 與傳統(tǒng)上將碳纖維纏繞在芯模上而制成碳纖維制品的方法相比，該方法
不需要纏繞工序，而是將預(yù)浸有熱固性樹脂材料的碳纖維布層疊在芯模的表 面上，進(jìn)而固化成型即可。由于省卻了纏繞工序，自然不需要使用纏繞設(shè)備， 從而極大程度上提高了生產(chǎn)效率，而且還降低了生產(chǎn)成本。
而且，通過將多層碳纖維布中任意兩相鄰層的每一層中存在的接縫部位 沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯開，從而所述接縫部位不會對碳纖維制品 的表面質(zhì)量造成不利影響。
此外，通過將預(yù)浸有熱固性樹脂材料的碳纖維布層疊在芯模表面上再熱固成型的方法制造碳纖維制品，能夠擴(kuò)大制造碳纖維制品的加工范圍，不但 包括纏繞碳纖維的制造方法所加工的旋轉(zhuǎn)體形狀的碳纖維制品，還包括其它 非旋轉(zhuǎn)體形狀的碳纖維制品。
芯模與所制造的碳纖維制品的形狀結(jié)構(gòu)類似。當(dāng)將預(yù)浸有熱固性樹脂材 料的碳纖維布層疊在芯模上時，該芯模的作用為支撐還未固化成型的碳纖維 布，并形成所要制造的碳纖維制品的結(jié)構(gòu)形狀。
芯?？梢愿鶕?jù)所要制造的碳纖維制品而加以選擇，例如，在形狀方面， 芯?？梢詾閳A柱形，則通過該圓柱形芯模制成的碳纖維制品為圓柱形或圓筒
形的形狀；所述芯模還可為長方柱形，則通過該長方柱形的芯模制成的碳纖 維制品為具有方形截面的柱形；在材質(zhì)方面，芯模的材料可以選用模具鋼、 鋁合金、陶瓷、木質(zhì)等，只要能夠符合制造過程的要求即可，如果產(chǎn)品的尺 寸精度要求高，優(yōu)選選用鋼質(zhì)芯模。
用于使多層碳纖維布結(jié)合在一起的熱固性樹脂材料可以選用多種公知 的熱固化樹脂材料，如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等。優(yōu)選地， 預(yù)浸在碳纖維布中的熱固性樹脂材料均勻地分布在碳纖維布的碳纖維之間， 樹脂材料占預(yù)浸有熱固性樹脂材料的碳纖維布總重量的45%。
在提供有芯模后，將預(yù)先浸漬有足夠熱固性樹脂材料的碳纖維布層疊在 芯模的表面上。在層疊過程中，在碳纖維布和芯模表面之間不能具有空隙。 也就是說，要求碳纖維布完全貼合在芯模的表面上；而且分別位于相鄰層的 碳纖維布與碳纖維布之間也不能存有空隙，從而避免由于空隙的存在而影響 制成的碳纖維制品的外形美觀以及結(jié)構(gòu)強度。
為了消除每層碳纖維布中接縫部位對制得的碳纖維制品表面質(zhì)量的影 響，在層疊疊壓各層碳纖維布時，需要將多層碳纖維布的任意兩相鄰層的每 一層中存在的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯開，以克服接縫的 存在對碳纖維制品的表面質(zhì)量所可能產(chǎn)生的不利影響。
12進(jìn)一步優(yōu)選地，在層疊過程中，使所述多層碳纖維布中任意兩層的每一 層中存在的接縫部位沿碳纖維布的延伸方向彼此錯開。也就是說，不存在重 復(fù)層疊的接縫部位，從而能夠進(jìn)一步消除接縫部位的影響。既能提高碳纖維 制品在固化成型后的整體強度，還可以使碳纖維制品具有良好的外觀質(zhì)量。
當(dāng)多層碳纖維布彼此疊壓時，由于溫度、壓力的作用，碳纖維布中的碳 纖維與碳纖維之間有可能會出現(xiàn)孔隙，從而會影響碳纖維制品的表面質(zhì)量以 及力學(xué)性能。因而，在優(yōu)選情況下，所述各層碳纖維布中至少一部分碳纖維 的纖維紋路方向彼此錯開，以在碳纖維之間形成交錯的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不但降低 了碳纖維與碳纖維之間出現(xiàn)孔隙的可能性，還能夠提高碳纖維制品的強度。
優(yōu)選地，多層碳纖維布中任意兩個相鄰層碳纖維的纖維紋路方向錯開相 同的角度，從而使多層碳纖維布的各層中碳纖維的分布較為均勻。根據(jù)制造 工藝以及要制得的碳纖維制品的不同，碳纖維紋路方向之間錯開的角度可以
為5-90度之間的任意角度，優(yōu)選為45度，以獲得較大程度上的均勻度。
此外，通過使各層碳纖維布中的碳纖維紋路方向錯開一定角度，還使制 得的碳纖維制品具有較好的力學(xué)性能，即碳纖維制品具有較好的各向同性， 能夠承受多方向的拉伸、扭轉(zhuǎn)等受力情況。關(guān)于碳纖維紋路方向的設(shè)置在以 上文字中已經(jīng)作出詳細(xì)的描述，在此不再贅述。
在完成步驟(b)后，即完成碳纖維布在芯模表面上的可靠層疊后，需 要將層疊的碳纖維布固化，從而最終制得所需的碳纖維制品。在固化之前， 將層疊有碳纖維布的芯模置入模具的模腔中，從而形成所需形狀的碳纖維制 品。根據(jù)碳纖維制品的不同尺寸形狀，可以選擇不同的模具，以與碳纖維制 品相互對應(yīng)。
在將芯模置入模具中后，碳纖維布的固化過程包括對芯模進(jìn)行熱壓處理 和冷壓處理。
優(yōu)選地，在進(jìn)行熱壓處理之前，還進(jìn)行預(yù)熱處理。具體來說，通過對所述模具或芯模加熱，而使所述多層碳纖維布的溫度得以升高。這樣能夠使預(yù) 浸在碳纖維布上的樹脂材料熔化，并在模具的模腔中具有良好的流動性，從 而有利于形成光滑的表面效果，以使制得的碳纖維制品具有良好的外觀質(zhì) 量。在預(yù)熱過程中，模具不施加壓力(即與大氣壓相同)， 一般情況下，預(yù)
處理處理中，所述多層碳纖維布的溫度加熱至90-120攝氏度，在常壓下保 持8-10分鐘。
在完成預(yù)熱后，樹脂材料充分熔化，并充分填充在碳纖維布之間以及碳 纖維布的碳纖維之間。然后進(jìn)行熱壓處理，該熱壓處理包括使層疊在芯模上 的所述多層碳纖維布的溫度為120-160攝氏度，并在壓力為294-490牛頓下 熱壓10-15分鐘。
在熱壓過程中，在溫度和壓力的作用下，由于所述樹脂材料為熱固性材 料，從而固化成型，而且該樹脂材料在模具的模腔內(nèi)由于壓力而均勻分布， 從而有助于形成具有較高表面質(zhì)量的碳纖維制品。
在完成熱壓處理后，再進(jìn)行冷壓處理。該冷壓處理包括使層疊在所述芯 模上的所述多層碳纖維布的溫度下降到30-40攝氏度，并在294-490牛頓的 壓力下冷壓10-15分鐘。優(yōu)選地，冷壓處理與熱壓處理過程中，芯模所承受 的壓力相同。
在完成冷壓處理后，可以將制得的碳纖維制品取出。如果需要也可以通 過脫模，而使芯模與制得的碳纖維制品脫離，例如可以通過在將碳纖維布層 疊在芯模上之前，在芯模表面涂敷脫模劑，然后在成型之后利用脫模裝置使 芯模與碳纖維制品脫離。
在進(jìn)行冷壓處理的過程中，碳纖維制品從較高的溫度下降到較低的溫 度，從而容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的缺陷，造成碳纖維制品的變形、翹曲或出現(xiàn)裂 痕等問題。因而，在優(yōu)選情況下，在完成冷壓處理之后，所述方法還包括升 溫處理，該升溫處理包括將冷壓處理后的多層碳纖維布升溫至70-80攝氏度，并在294-490牛頓的壓力下保持3-6分鐘。
通過升溫處理，很大程度上消除了產(chǎn)品中存在的應(yīng)力集中或殘余應(yīng)力的 問題，提高了該制造方法的成品率。
在獲得碳纖維制品后，還可以對該碳纖維制品進(jìn)行進(jìn)一步表面處理，從 而獲得更高的表面質(zhì)量。例如，可以對碳纖維制品的表面進(jìn)行打磨處理；在 碳纖維制品的表面上噴涂UV底漆，再進(jìn)行噴涂UV面漆，再進(jìn)行UV光照 射，從而在碳纖維表面是那個形成一層高質(zhì)量的漆層。
上述殼體件10自然可以通過本發(fā)明所提供的方法的一種實施方式加以 制造，在此不再贅述。殼體件10的空腔20可以通過在完成成型過程之后， 通過芯模與結(jié)合為一體的所述碳纖維布脫離而形成。
通過以上描述可知，本發(fā)明提供了一種碳纖維制品以及碳纖維制品的制 造方法，由于省略了傳統(tǒng)方法中的纏繞工序，不需要纏繞機(jī)以及對纏繞機(jī)的 精確控制，不但提高了生產(chǎn)效率，也降低了制造成本。
雖然上述文字對本發(fā)明的具體實施方式

進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明所包含的內(nèi)容并不限于此，在不脫離本發(fā)明實質(zhì)范 圍的前提下，可以作出各種修改、替換和變化。
權(quán)利要求
1.一種碳纖維制品，該碳纖維制品包括通過熱固性樹脂而結(jié)合為一體的多層碳纖維布，所述多層碳纖維布的任意兩相鄰層的每一層中存在的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯開。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維制品，其中，所述多層碳纖維布的任意兩層的每一層中存在的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維制品，其中，至少一部分所述多層碳 纖維布的纖維紋路方向是相互錯開的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維制品，其中，所述多層碳纖維布的任 意兩個相鄰層的碳纖維布的纖維紋路方向錯開相同的角度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳纖維制品，其中，所述錯開的角度為5至 90度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳纖維制品，其中，所述錯開的角度為45度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳纖維制品，該碳纖維制品為殼體件(10)， 該殼體件(10)包括側(cè)壁和由該側(cè)壁封閉而成的空腔(20)，所述側(cè)壁由所 述多層碳纖維布形成。
8. —種碳纖維制品的制造方法，該方法包括如下步驟(a) 提供芯模；(b) 提供預(yù)浸有熱固性樹脂材料的碳纖維布，并將多層該碳纖維布層 疊在所述芯模的表面上，使所述多層碳纖維布的任意兩個相鄰層的每一層中存在的接縫部位沿碳纖維布的延伸方向彼此錯開；(c)使層疊在芯模上的所述多層碳纖維布熱固成型。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，在步驟(b)中，使所述多層碳 纖維布的任意兩層的每一層中存在的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向 彼此錯開。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，至少一部分所述多層碳纖維布 的纖維紋路方向是相互錯開的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中，所述多層碳纖維布的任意兩 個相鄰層的碳纖維布的纖維紋路方向錯開相同的角度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中，所述錯開的角度為5至90度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述錯開的角度為45度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述步驟(c)包括將層疊有 碳纖維布的芯模置入模具中，先進(jìn)行熱壓處理，再進(jìn)行冷壓處理。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，該方法還包括在所述熱壓處理之前 通過加熱所述模具或者芯模而對層疊在芯模上的所述多層碳纖維布進(jìn)行預(yù) 熱處理，使得層疊在芯模上的所述多層碳纖維布加熱至卯-120攝氏度的溫 度并在常壓下保持8-10分鐘。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中，所述熱壓處理包括使得層疊在芯模上的所述多層碳纖維布的溫度為120-160攝氏度，并在294-490 牛頓的壓力下熱壓10-15分鐘。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述冷壓處理包括使得層疊 在芯模上的所述多層碳纖維布的溫度為30-40攝氏度，并在294-490牛頓的 壓力下冷壓10-15分鐘。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，步驟(c)還包括在所述冷壓 處理后的升溫處理，該升溫處理包括將冷壓處理后的所述多層碳纖維布升溫 至70-80攝氏度并在294-490牛頓的壓力下保持3-6分鐘。
19. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，該方法還包括步驟(c)后的 脫模步驟，從而使固化后的所述多層碳纖維布脫模。
全文摘要
公開了一種碳纖維制品，該碳纖維制品包括通過熱固性樹脂而結(jié)合為一體的多層碳纖維布，所述多層碳纖維布的任意兩相鄰層的每一層中存在的接縫部位沿所述碳纖維布的延伸方向彼此錯開。還公開了一種碳纖維制品的制造方法，該方法包括提供芯模；提供預(yù)浸有熱固性樹脂材料的碳纖維布，并將多層該碳纖維布層疊在所述芯模的表面上，使所述多層碳纖維布的任意兩個相鄰層的每一層中存在的接縫部位沿所述多層碳纖維布的延伸方向彼此錯開；使層疊在芯模上的碳纖維布固化成型。與傳統(tǒng)的碳纖維制品及其制造方法相比，由于省略了傳統(tǒng)的纏繞工序，從而使制造成本下降。
文檔編號B32B27/04GK101579955SQ2008100979
公開日2009年11月18日 申請日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者孫立剛, 常明珠, 張家鑫, 磊 楊, 雷 聶, 郭宏志, 高小青 申請人:比亞迪股份有限公司