专利名称：一种新型碳纤维复合材料成品的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种碳纤维材料，具体涉及一种碳纤维复合材料成品。
背景技术：
碳纤维是由含碳量较高且在热处理过程中不熔融的人造化学纤维，经过热稳定氧 化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。碳纤维具有耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀 等特性，其外形有显著的各向异性、柔软，可加工成各种织物，碳纤维沿纤维轴方向表现出 很高的强度，碳纤维的比重较小，具有很高的比强度。碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成结构材料。在要求高温、 力学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。比如在自行车轮圈的制造领域，传统的编辐条合金自行车轮圈比较重，一支轮圈 的重量为1000克以上，使用不方便，而且轮圈在承受约140KG的垂直作用力时，容易发生永 久性变形，而当作用力达到200KG以上时，轮圈就会断裂，因此轮圈的强度较差，成为影响 自行车行驶的不安全因素；现有的碳纤维自行车轮圈的内部中空，虽然重量较小，但是在自 行车的行驶过程中，由于黑色的碳纤维本体吸热，轮圈的刹车面会因刹车动作而急剧升温， 温度往往高达130°C以上，造成轮圈软化，导致行驶安全性大大降低。
实用新型内容本实用新型的一个目的在于提供一种重量轻、强度高、散热性好且性能稳定的新 型碳纤维复合材料成品。本实用新型的目的通过以下的技术措施来实现一种新型碳纤维复合材料成品， 包括碳纤维材料，其特征在于还包括聚氨基甲酸酯材料，所述碳纤维材料作为外包材料， 所述聚氨基甲酸酯材料作为填充料，所述碳纤维材料包覆在所述聚氨基甲酸酯材料的表面 上形成碳纤维复合材料成品。本实用新型重量小，使用方便，而且强度高，散热性好，提高了产品的安全性能；用 作制造自行车轮圈时，可大大减轻轮圈的重量，例如使用本实用新型复合材料制作的三刀 (即三辐条)自行车轮圈，一支轮圈的重量仅为600多克，该轮圈在承受300KG垂直作用力 时而无异常，当垂直作用力达到600KG以上，轮圈才会出现裂纹；使用本实用新型复合材料 制作的自行车轮圈为实心，内置的聚氨基甲酸酯材料可以将因刹车等引起温度上升而产生 的热量快速传导，因此，散热性好，大大增强了产品的安全性能。作为本实用新型的一种实施方式，所述碳纤维材料紧密压合在所述聚氨基甲酸酯 材料的表面从而形成碳纤维复合材料成品。与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果(1)本实用新型碳纤维复合材料成品由碳纤维材料包覆在聚氨基甲酸酯材料的表 面上而构成，重量小、强度高。(2)本实用新型碳纤维复合材料成品为实心，可将碳纤维材料产生的热量迅速散去，因此具有良好的散热性能。(3)本实用新型碳纤维复合材料成品，与现有的相同产品相比，重量可大大减轻， 使用方便，强度也大幅度提高，进一步提高了使用安全性。(4)本实用新型碳纤维复合材料成品用于特定的技术领域时，所改进的上述特性 可大大提高产品的安全性能。(5)本实用新型碳纤维复合材料成品可广泛应用于各种技术领域。以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型碳纤维复合材料成品的结构剖视示意图。
具体实施方式
如
图1所示，是本实用新型一种新型碳纤维复合材料成品，包括碳纤维材料2，还 包括聚氨基甲酸酯材料3，碳纤维材料2作为外包材料，聚氨基甲酸酯材料3作为填充料，碳 纤维材料2包覆并紧密压合在聚氨基甲酸酯材料3的表面上形成碳纤维复合材料成品1。本实用新型的制作过程如下制备聚氨基甲酸酯填充料首先将固化剂与聚醚按 照1 1.4体积比混合成混合液，并搅拌均勻，然后将上述的混合液倒入模具的模穴内后， 锁紧模具的上下模，模具的温度设定为30 50°C，待加热15 20min后，从模具中取出已 成型的固体状聚氨基甲酸酯材料，然后在常温环境中放置2 3天；聚氨基甲酸酯填充料与 碳纤维包料加工对聚氨基甲酸酯材料的表面进行粗化处理，将碳纤维材料包覆在聚氨基 甲酸酯材料的表面上形成碳纤维复合材料半成品；将碳纤维复合材料半成品放置在相适应 的模具内，锁紧模具的上下模后，将模具放置在成型机内成型，成型机的压力设置为100 150kg/m3，温度设定为150 160°C，加热时间设定至碳纤维材料内含浸的树脂完全固化， 最后获得碳纤维复合材料成品。为制成加工产品，如三刀、五刀自行车轮圈，在包料加工阶段，按照三刀、五刀自行 车轮圈的结构图编排，将碳纤维材料裁剪成符合要求的大小和形状，然后按照三刀、五刀自 行车轮圈的结构图编排的顺序和位置将碳纤维材料包覆在聚氨基甲酸酯材料的表面上；然 后放入模具内成型后去除碳纤维复合材料制品的毛边，进行三刀、五刀自行车轮圈的后续 外观涂装加工工序，制成三刀、五刀自行车轮圈成品。采用本实用新型制成的三刀、五刀自行车轮圈，重量小、强度高，在自行车的行驶 过程中，因刹车造成的刹车面温度升高而产生的热量可由碳纤维材料通过内部的聚氨基甲 酸酯材料快速传导散去，散热性好，增强了使用安全性；轮圈为一体实心，刀体代替传统的 辐条，轮圈表面光滑、结构过度平顺、无棱角，破风系数好，当刀体沿轮圈内圆周均勻分布 时，可保持良好的惯性。本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普 通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可 以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。
权利要求一种新型碳纤维复合材料成品，包括碳纤维材料(2)，其特征在于还包括聚氨基甲酸酯材料(3)，所述碳纤维材料(2)作为外包材料，所述聚氨基甲酸酯材料(3)作为填充料，所述碳纤维材料(2)包覆在所述聚氨基甲酸酯材料(3)的表面上形成碳纤维复合材料成品(1)。
2.根据权利要求1所述的新型碳纤维复合材料成品，其特征在于所述碳纤维材料(2) 紧密压合在所述聚氨基甲酸酯材料(3)的表面从而形成碳纤维复合材料成品(1)。
专利摘要本实用新型公开了一种新型碳纤维复合材料成品，包括碳纤维材料，还包括聚氨基甲酸酯材料，所述碳纤维材料作为外包材料，所述聚氨基甲酸酯材料作为填充料，所述碳纤维材料包覆在所述聚氨基甲酸酯材料的表面上形成碳纤维复合材料成品；所述碳纤维材料紧密压合在所述聚氨基甲酸酯材料的表面从而形成碳纤维复合材料成品。本实用新型提供的碳纤维复合材料重量小，使用方便，而且强度高，散热性好，提高了产品的使用安全性能。
文档编号C08K7/06GK201729789SQ20102014081
公开日2011年2月2日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者尚青海, 熊道武 申请人:广州迪诺克碳纤维科技有限公司