[发明专利]一种复合材料格栅制品及其制备方法

说明书

本发明提供一种复合材料格栅制品及其制备方法，制备方法包括如下步骤：S1、将高强纤维与耐烧蚀纤维制成短切纤维并混合，然后与树脂材料进行混合，得到预混料；S2.将高强纤维与耐烧蚀纤维混合，并浸渍树脂材料，然后裁剪成需要长度的纤维，得到预浸料；S3.安装模具，根据铺料设计在模具中装填步骤S1的预混料和步骤S2的预浸料；S4.对步骤S3中的材料进行固化成型，得到复合材料格栅制品。本发明的复合材料格栅制品及其制备方法可以解决现有技术中的复合材料格栅制品成型方法得到的制品承载强度、均匀性较差、耐热性能不佳的技术问题。

技术领域

本发明属于复合材料成型技术领域，具体而言，本发明涉及一种复合材料格栅制品及其制备方法。

背景技术

现有技术中，复合材料格栅制品成型方法得到的产品耐热性能差、强度较低、致密度较低、均匀性较差。例如，中国专利文献CN10508255A中公开了一种格栅的制造方法，先在模具内铺设纤维预浸料，再向模具形成的密闭空间内注入树脂，在模具内进行固化，最后脱模。注入树脂以及树脂固化过程中，树脂因自身重力因素在模具内的分布并不均匀，有些位置甚至还与模具存在间隙，且注入树脂使得到的产品致密度较低。因此，当需要成型承载强度、均匀性要求更高的格栅制品时，往往不能满足要求。

首先，对于复合材料格栅制品的强度性能，预混料主要采用短切纤维与树脂及溶剂混合制成，由于短纤维是呈无绪状态，各个方面都有纤维存在，强度相对均匀，但是纤维长度较短，本身增强作用有限，受力严重部位在使用过程中只采用短纤维增强不能满足承载的要求，单纯的用短纤维增强做成镂空结构，其承载强度较低，制品易破坏；预浸料是由长纤维与树脂及溶剂混合制成，纤维较长保证纤维强度的连续性，强度较高，但是由于格栅状产品的形状限制，完全采用预浸料，其成型性较差极易出现缺料的现象，局部强度低，另外，纤维只在其连续方向强度高，层间只靠树脂连接，强度较低，单纯的使用预浸料也很难满足要求。

其次，纤维的种类对产品的强度性能、耐热性能也有重要影响。高强纤维与耐烧蚀纤维比较，高强纤维中二氧化硅含量在75%左右，而耐烧蚀纤维中二氧化硅含量在96%以上，耐烧蚀纤维的耐热性优于高强纤维，但强度性能不佳，而高强纤维的强度高于耐烧蚀纤维，但耐烧蚀性能不佳。

鉴于此，目前亟待提出一种复合材料格栅制品的制备方法，以得到承载强度高、均匀性高、耐热性能好的复合材料格栅制品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合材料格栅制品及其制备方法，以解决现有技术中的复合材料格栅制品成型方法得到的制品承载强度、均匀性较差、耐热性能不佳的技术问题。

为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种制备复合材料格栅制品的方法，包括如下步骤：

S1、将高强纤维与耐烧蚀纤维制成短切纤维并混合，然后与树脂材料进行混合，得到预混料；

S2. 将高强纤维与耐烧蚀纤维混合，并浸渍树脂材料，然后裁剪成需要长度的纤维，得到预浸料；

S3. 安装模具，根据铺料设计在模具中装填步骤S1的所述预混料和步骤S2的所述预浸料；

S4. 对步骤S3中的材料进行固化成型，得到所述复合材料格栅制品。

由于格栅制品结构特殊，具有镂空结构，采用常规的先铺设增强材料再注入树脂的方法，树脂因自身重力因素在模具内的分布不均匀，使制品的致密度低、强度性能差。本发明的制备复合材料格栅制品的方法，采用短切纤维预混料与长纤维预浸料相结合的模压成型方法，预混料采用短切纤维与树脂及溶剂混合制成，由于短纤维是呈无绪状态，各个方面都有纤维存在，强度相对均匀，可保证整个制品强度均匀，防止制品出现缺料现象；预浸料是由长纤维与树脂及溶剂混合制成，纤维较长可保证纤维强度的连续性，强度较高，可进一步保证制品受力严重部位满足承载要求。并且，本发明采用高强纤维与耐烧蚀纤维混合作为增强材料，耐烧蚀纤维为制品提供良好的耐烧蚀性能，而高强纤维为制品提供良好的强度性能，使制得的产品可以兼顾耐热与强度的双重要求。