本公开涉及碳纤维复合材料技术，具体而言，涉及一种碳纤维复合材料的制备工艺和使用该工艺获得的医疗设备用外壳。
背景技术：
1、当前，为了有效抑制设备内或者设备外的电磁干扰，医疗设备的外壳所使用的材料大多为金属材料。金属材料比重高，壳体笨拙沉重，不利于移动或便携式使用。而采用塑胶或玻璃纤维制品的外壳其材料强度差，抗辐射能力差。为了获得抗电磁干扰的效果，这些材料后期采用了电镀或喷导电漆的工艺，但由于电镀容易使底材的机械性能发生改变，喷导电漆多存在喷漆不均匀的问题，所以容易造成电磁屏蔽和抗电磁干扰性能较差或出现导电漆掉落的缺陷。此外，使用以上材料会因结构分块而不利于产品的密封设计。
2、碳纤维材料在强度、重量、电磁屏蔽方面具有较好的性能，但其成本昂贵、工艺复杂、生产周期长并且缺乏可塑性。因此，碳纤维的复合材料制品难以大规模生产。
技术实现思路
1、本公开提供一种碳纤维复合材料制备工艺和由该工艺获得的医疗设备用外壳，以解决上述一个或多个技术问题。
2、根据本公开的第一方面提供了一种碳纤维复合材料制备工艺，其包括：准备碳纤维布，包括根据工件的屏蔽效能确定碳纤维布的层数，根据工件展开图切割碳纤维布；准备辅材，根据工件的尺寸计算辅材的重量，所述辅材包括热固性树脂和/或热塑性树脂或者所述辅材包括热塑性塑料；工件成型，将模具升温到第一预设温度，将准备后的碳纤维布按定位放置在模具中，将准备后的碳纤维布和准备后的辅材一起成型；成型后获得的工件的电导率不低于1.0x103s/㎝。
3、可选的，根据本公开的第一方面，准备碳纤维布还包括将模具升温到第二预定温度；将碳纤维布按定位放置在模具中；将碳纤维布模压成型为胚料，作为准备后的碳纤维布备用。
4、可选的，根据本公开的第一方面，第二预定温度为约140度至约180度，胚料的成型时间为约40秒至约120秒。可选地，胚料的成型时间为约40秒-65秒。
5、通过预先对碳纤维布进行预成型，可以使得后续的工件在成型时精度更高。
6、在本公开的实施例中，工件的成型时间可以控制在大约2分钟以内，可以获得更高的生产效率。
7、可选的，根据本公开的第一方面，其中当所述辅材包括热固性树脂时，第一预定温度为约100度至约190度，工件的成型的时间为约40秒至约120秒，工件的成型压力为约80mpa到约100mpa；当所述辅材包括热塑性塑料时，第一预定温度根据热塑性塑料的玻璃化温度确定，工件的成型时间为约40秒至约120秒，工件的成型压力为约80mpa到约100mpa。
8、可选的，根据本公开的第一方面，其中所述辅材包括环氧树脂或者乙烯基树脂、短切的增强纤维和添加剂，其中当短切的增强纤维为玻璃纤维时，其占辅材的重量百分比为20％-35％，当短切的增强纤维为碳纤维时，其占辅材的重量百分比为30％-60％。
9、可选的，根据本公开的第一方面，其中准备辅材包括将环氧树脂或乙烯基树脂和添加剂搅拌均匀作为混合料；将混合料分别涂敷在上下两层聚乙烯膜的内侧一面上，在下层聚乙烯膜上沉降短切的增强纤维；将上下两层聚乙烯膜叠合并滚压成片状；将片状材料熟化；根据工件展开图切割片状材料作为准备后的辅材。
10、热固性树脂混合物制作的片状材料为产品的形状结构的复杂性设计提供了可能性。添加增强纤维可以有助于增加工件强度。此外，当使用短切碳纤维作为增强纤维时，在碳纤维含量较高的情况下，除了有助于强度增加，还可以加强电磁屏蔽的效果。
11、可选的，根据本公开的第一方面，其中所述辅材包括环氧树脂或者乙烯基树脂、无机填料和添加剂，其中无机填料的重量不低于树脂的重量。
12、可选的，根据本公开的第一方面，其中所述准备辅材包括将环氧树脂或者乙烯基树脂、添加剂、无机填料混合均匀；将混合物上下两面覆盖聚乙烯膜，滚压成片状；通过将片状材料烘干进行熟化；根据工件展开图切割作为准备后的辅材。
13、可选的，根据本公开的第一方面，其中所述辅材包括abs/pc合金材料，所述准备辅材的步骤包括将abs/pc合金材料在约100度进行干燥。
14、本公开将碳纤维布和辅材分别处理之后再进行模压结合，可以实现碳纤维与其他复合材料的一体成型，能够保证成型工件的质量和精度，生成的工件可以将碳纤维材料的高强度、导电性与树脂等材料的较好的流动性的相结合，使得碳纤维产品在设计上具有多样性。同时，提高了碳纤维产品制作的生产效率。
15、根据本公开的第二方面，提供了一种医疗设备用外壳，其包括由上述碳纤维复合材料制备工艺制造的碳纤维复合材料，所述碳纤维复合材料的工件的电导率不低于103s/㎝，工件强度不低于2.0gpa。可选地，所述碳纤维复合材料的工件的电磁屏蔽效能在10khz-18ghz下不低于60db。
16、根据本公开的碳纤维复合材料制备工艺制造的医疗设备用外壳可以用在各种场景下，尤其对电磁屏蔽要求比较高的环境下，例如军用医疗设备、适用于多场景的生命支持一体机等。
17、实施本公开的任一装置并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本公开的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开实施例的目的和优点可通过在说明书、权利要求书中所指出的结构来实现和获得。
1.一种碳纤维复合材料制备工艺，其包括：
2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料制备工艺，其中所述准备碳纤维布还包括将模具升温到第二预定温度；将碳纤维布按定位放置在模具中；将碳纤维布模压成型为胚料，作为准备后的碳纤维布备用。
3.根据权利要求2所述的碳纤维复合材料制备工艺，其中第二预定温度为约140度至约180度，胚料的成型时间为约40秒至约120秒，胚料的成型压力为约6-约8吨/平方米。
4.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料制备工艺，其中当所述辅材包括热固性树脂时，第一预定温度为约100度至约190度，工件的成型的时间为约40秒至约120秒，工件的成型压力为约80mpa到约100mpa；当所述辅材包括热塑性塑料时，第一预定温度根据热塑性塑料的玻璃化温度确定，工件的成型时间为约40秒至约120秒，工件的成型压力为约80mpa到约100mpa。
5.根据权利要求1或4所述的碳纤维复合材料制备工艺，其中所述辅材包括环氧树脂或者乙烯基树脂、短切的增强纤维和添加剂，其中当短切的增强纤维为玻璃纤维时，其占辅材的重量百分比为约20％-35％，当短切的增强纤维为碳纤维时，其占辅材的重量百分比为约30％-60％。
6.根据权利要求5所述的碳纤维复合材料制备工艺，其中所述准备辅材包括将环氧树脂或者乙烯基树脂与添加剂搅拌均匀作为混合料；将混合料分别涂敷在上下两层聚乙烯膜的内侧一面上，在下层聚乙烯膜上沉降短切的增强纤维；将上下两层聚乙烯膜叠合并滚压成片状；将片状材料熟化；根据工件展开图切割片状材料作为准备后的辅材。
7.根据权利要求1或4所述的碳纤维复合材料制备工艺，其中所述辅材包括环氧树脂或者乙烯基树脂、无机填料和添加剂，其中无机填料的重量大于或等于树脂的重量。
8.根据权利要求7所述的碳纤维复合材料制备工艺，其中所述准备辅材包括将环氧树脂或者乙烯基树脂、添加剂和无机填料混合均匀；将混合物上下两面覆盖聚乙烯膜，滚压成片状；通过将片状材料烘干进行熟化；根据工件展开图切割作为准备后的辅材。
9.根据权利要求1或4所述的碳纤维复合材料制备工艺，其中所述辅材包括abs/pc合金材料，所述准备辅材包括将abs/pc合金材料在约100度进行干燥。
10.一种医疗设备用外壳，其包括由权利要求1-9中任一项碳纤维复合材料制备工艺制造的碳纤维复合材料，所述碳纤维复合材料的工件的电导率不低于1.0x103s/㎝并且强度不低于2.0gpa。