高强度预氧丝厚毡的制备方法技术

本发明专利技术揭示了高强度预氧丝厚毡的制备方法，包括以下步骤：首先将长切预氧丝铺成网胎，并按照针刺机的尺寸裁剪网胎，将网胎置于尺寸相同的泡沫垫后，放入针刺机进行针刺；然后将网胎水平转动45度，然后在针刺后的网胎上铺设第二张经过上述步骤处理后的网胎，然后通过针刺机进行倾斜针刺，并逐层旋转45度进行针刺，最后将将多层预氧丝胚体通过聚氨酯树脂进行粘合，并置于冷压机中施加10～20吨的压力进行冷压结合，并通过针刺机将碳纤维短丝植入多层预氧丝胚体中。通过针刺机的倾斜针刺处理，有效地提高了Z向抗拉强度，减少了针刺过程中的变形现象，并提高了预氧丝厚毡的厚度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳纤维毡制备
，尤其涉及一种。
技术介绍
碳-碳复合材料具有重量轻，强度高，抗热震性好，耐烧蚀性能优异等突出的物理化学性能，广泛应用在火箭发动机的喉衬等航天航空飞行器的发动机中。目前，预氧丝厚毡通常通过高温碳化、沉积工艺形成。但是现有技术所制备的预氧丝厚毡在Z向上的抗拉强度及厚度往往达不到航空航天产品的技术指标。而且，现有技术中的高强度预氧丝厚毡存在着力学性能不均一，产品在累积针刺过程中会导致薄预氧丝薄层之间发生扭曲变形，无法适应极端的应用环境。有鉴于此，有必要对现有技术中的予以改进，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于公开高强度预氧丝的制备方法，用以提高Z向抗拉强度，减少针刺过程中的变形现象，并提高预氧丝厚毡的厚度。为实现上述目的，本专利技术公开了，所述制备方法包括以下步骤:S1、将长切预氧丝铺成网胎，并按照针刺机的尺寸裁剪网胎，将网胎置于尺寸相同的泡沫垫后，放入针刺机进行针刺，所述泡沫垫设有一层粘性层；S2、将步骤SI针刺后的网胎水平转动45度，然后在针刺后的网胎上铺设第二张经过步骤SI处理后的网胎，然后通过针刺机进行倾斜针刺，并逐层旋转45度进行针刺，从而得到厚度为20?40mm的预氧丝胚体，所述针刺机倾斜针刺的角度为60度；S3、将多层预氧丝胚体通过聚氨酯树脂进行粘合，并置于冷压机中施加10?20吨的压力进行冷压结合，并通过针刺机将碳纤维短丝植入多层预氧丝胚体中。作为本专利技术的进一步改进，所述碳纤维短丝的外侧面依次设置有热解碳涂层、碳化硅涂层和碳化钽涂层。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:将多层预氧丝胚体通过聚氨酯树脂粘合后冷压并由针刺机植入碳纤维短丝，并通过针刺机的倾斜针刺处理，有效地提高了 Z向抗拉强度，减少了针刺过程中的变形现象，并提高了预氧丝厚毡的厚度。【具体实施方式】下面结合各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。在本实施方式中，一种，所述制备方法包括以下步骤:S1、将长切预氧丝铺成网胎，并按照针刺机的尺寸裁剪网胎，将网胎置于尺寸相同的泡沫垫后，放入针刺机进行针刺，所述泡沫垫设有一层粘性层。S2、将步骤SI针刺后的网胎水平转动45度，然后在针刺后的网胎上铺设第二张经过步骤SI处理后的网胎，然后通过针刺机进行倾斜针刺，并逐层旋转45度进行针刺，从而得到厚度为20?40mm的预氧丝胚体，所述针刺机倾斜针刺的角度为60度。S3、将多层预氧丝胚体通过聚氨酯树脂进行粘合，并置于冷压机中施加10?20吨的压力进行冷压结合，并通过针刺机将碳纤维短丝植入多层预氧丝胚体中。具体的，在步骤S3中，该碳纤维短丝的外侧面依次设置有热解碳涂层、碳化硅涂层和碳化钽涂层。热解碳涂层、碳化硅涂层和碳化钽涂层的简称分别为PyC、SiC和TaC。这样，碳纤维短丝均匀致密的PyC、SiC和TaC多层结构，可有效提高碳纤维短丝的强度和韧性；PyC涂层可以有效防止SiC涂层制备过程中对碳纤维短丝的损伤，改变碳纤维短丝的表面状态，减少或修复碳纤维短丝表面的缺陷及编制损伤，有效提高碳纤维短丝的强度；SiC和TaC陶瓷具有较高的强度，即使TaC涂层断裂，SiC涂层仍然能够有效承载，这样碳纤维短丝的抗弯强度得到有效提高。在实施方式中，将多层预氧丝胚体通过聚氨酯树脂粘合后冷压并由针刺机植入碳纤维短丝，有效地提高了预氧丝厚毡Z向抗拉强度，减少了针刺过程中预氧丝胚体变形的现象，并提高了预氧丝厚毡的厚度。实验数据表明，通过本方法所制得的高强度预氧丝厚毡的厚度可达到200mm至300mm，Z向抗拉强度可达到20kpa至25kpa。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本专利技术的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本专利技术的保护范围，凡未脱离本专利技术技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本专利技术的保护范围之内。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。【主权项】1.一种，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤: 51、将长切预氧丝铺成网胎，并按照针刺机的尺寸裁剪网胎，将网胎置于尺寸相同的泡沫垫后，放入针刺机进行针刺，所述泡沫垫设有一层粘性层； 52、将步骤SI针刺后的网胎水平转动45度，然后在针刺后的网胎上铺设第二张经过步骤SI处理后的网胎，然后通过针刺机进行倾斜针刺，并逐层旋转45度进行针刺，从而得到厚度为20?40mm的预氧丝胚体，所述针刺机倾斜针刺的角度为60度。 53、将多层预氧丝胚体通过聚氨酯树脂进行粘合，并置于冷压机中施加10?20吨的压力进行冷压结合，并通过针刺机将碳纤维短丝植入多层预氧丝胚体中。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纤维短丝的外侧面依次设置有热解碳涂层、碳化硅涂层和碳化钽涂层。【专利摘要】本专利技术揭示了，包括以下步骤：首先将长切预氧丝铺成网胎，并按照针刺机的尺寸裁剪网胎，将网胎置于尺寸相同的泡沫垫后，放入针刺机进行针刺；然后将网胎水平转动45度，然后在针刺后的网胎上铺设第二张经过上述步骤处理后的网胎，然后通过针刺机进行倾斜针刺，并逐层旋转45度进行针刺，最后将将多层预氧丝胚体通过聚氨酯树脂进行粘合，并置于冷压机中施加10～20吨的压力进行冷压结合，并通过针刺机将碳纤维短丝植入多层预氧丝胚体中。通过针刺机的倾斜针刺处理，有效地提高了Z向抗拉强度，减少了针刺过程中的变形现象，并提高了预氧丝厚毡的厚度。【IPC分类】B32B9/00, B32B37/12, B32B37/10, B32B27/40, B32B38/00【公开号】CN105034474【申请号】CN201510415042【专利技术人】缪黎燕, 缪黎丽, 邵敏强, 缪伯承, 张俊, 裴强, 陈益军 【申请人】宜兴市飞舟高新科技材料有限公司【公开日】2015年11月11日【申请日】2015年7月7日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度预氧丝厚毡的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1、将长切预氧丝铺成网胎，并按照针刺机的尺寸裁剪网胎，将网胎置于尺寸相同的泡沫垫后，放入针刺机进行针刺，所述泡沫垫设有一层粘性层；S2、将步骤S1针刺后的网胎水平转动45度，然后在针刺后的网胎上铺设第二张经过步骤S1处理后的网胎，然后通过针刺机进行倾斜针刺，并逐层旋转45度进行针刺，从而得到厚度为20～40mm的预氧丝胚体，所述针刺机倾斜针刺的角度为60度。S3、将多层预氧丝胚体通过聚氨酯树脂进行粘合，并置于冷压机中施加10～20吨的压力进行冷压结合，并通过针刺机将碳纤维短丝植入多层预氧丝胚体中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：缪黎燕，缪黎丽，邵敏强，缪伯承，张俊，裴强，陈益军，
申请(专利权)人：宜兴市飞舟高新科技材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32