本发明涉及一种新型的碳纤维复合材料及制备工艺，应用于炼油厂、化工厂、发电厂设备体处及其他流理设备，属于通用机械等领域。
背景技术：
目前很多流体处理设备的口环、喉部衬套、中间轴承、轴承套等都是采用金属材料或者其他非金属材料，如石墨、碳化硅、改性聚四氟乙烯或者普通的工程塑料；这些材料都有一个缺点，就是需要轴与轴套之间，或者口环与叶轮之间需要比较大的间隙，否则会导致摩擦副熔融粘接或者损坏口环、轴套等零件，导致设备故障，无法正常工作，该种材料的耐磨轴套(口环)等零件可以显著减小安装间隙，从而提高了流体设备的效率与可靠性。
技术实现要素：
本发明目的是开发一种特殊的碳纤维复合材料，一定长度的碳纤维沿着x-y方向上分布，因此该材料在x-y方向上具有碳纤维的高强度与低膨胀系数、通过模压的方式，采用特种塑料基材将这些具有x-y方向的碳纤维进行粘结复合；从而得到具有优异性能的特种复合材料，如耐高低温度，耐摩擦、耐冲击、耐化学性、高强度等优异性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种碳纤维复合材料，其包括按重量百分数计的如下组分：
碳纤维： 10～60％；
特种塑料纤维： 40～90％。
作为优选方案，所述碳纤维的长度为3～15mm。
作为优选方案，所述特种塑料纤维选自PFA纤维、PTFE纤维和PEEK纤维中的至少一种。
一种如前述的碳纤维复合材料的制备方法，其包括如下步骤：
将碳纤维和特种塑料纤维利用无纺布生产方法制备出无纺布。
作为优选方案，本发明的方法还包括如下步骤：
将所述无纺布裁切成若干薄片，将所述薄片进行叠置后，进行模压成型。
通过这种工艺生产的型材，材料特性由于X-Y方向上是碳纤维的方向，具有很高的冲击强度，并且由于碳纤维的热膨胀系数很低，所以在X-Y方向上获得了很小的热膨胀系数；因此获得的热膨胀系数小于金属的膨胀系数。另外，由于采用特种工程塑料来作为基材，获得了特种塑料的耐高温，耐化学性及耐磨等优良特性。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、该种型材具有耐高低温特性，可长期在260℃温度下使用，低温性能可以达到-196℃，可以满足很多高低温的应用场合；
2、在X-Y方向上；表现为碳纤维的特性，因此具有极低的热膨胀系数，如果应用在如轴套、口环、轴承等场合，在摩擦生热的时候不会因材料热膨胀而卡死，提高了设备的寿命，延长了维修周期；
3、该种材料应用于水泵口环，可以控制口环与叶轮之间更小的间隙，提高泵的做功效率，在大功率泵的使用中，节能效果明显；安装间隙更小，提高了泵运行的平稳性，降低了泵的运行振动与噪音，进而延长了泵的使用寿命；
4、该种材料具有显著的耐摩擦特性，在轴承、轴套等的应用中，具有更小的磨损性能，延长了零件的使用寿命；通过复合改性，获得了较小的摩擦系数，因而该材料可以在短时间(0.5小时)内处于干摩擦状态，而不至于使摩擦副烧毁失效，提高了设备的可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的碳纤维复合材料的应用原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种碳纤维复合材料的制备方法，其包括如下步骤：将碳纤维、PFA纤维分别按照10％和90％的重量百分数混合后，利用无纺布的制作方法(该制作方法为常规方法，故不在此赘述)制备出无纺布。
实施例2
本实施例涉及一种碳纤维复合材料的制备方法，其包括如下步骤：将碳纤维、PTFE纤维分别按照60％和40％的重量百分数混合后，利用无纺布的制作方法(该制作方法为常规方法，故不在此赘述)制备出无纺布。
实施例3
本实施例涉及一种碳纤维复合材料的制备方法，其包括如下步骤：将碳纤维、PEEK纤维分别按照35％和65％的重量百分数混合后，利用无纺布的制作方法(该制作方法为常规方法，故不在此赘述)制备出无纺布。
实施例4
本实施例涉及一种碳纤维复合材料轴套的制备方法，其包括如下步骤：将实施例1制备的无纺布切成若干薄片之后，根据轴套的厚度将薄片一层层叠加放入可以加热的模具中，通过模压成型工艺热压成型，得到轴套。
实施例5
本实施例涉及一种碳纤维复合材料轴套的制备方法，其包括如下步骤：将实施例2制备的无纺布切成若干薄片之后，根据轴套的厚度将薄片一层层叠加放入可以加热的模具中，通过模压成型工艺热压成型，得到轴套。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。