碳纤维复合材料涂层的制备方法和碳纤维复合器件技术

本发明专利技术提供一种碳纤维复合材料涂层的制备方法和碳纤维复合器件，该方法包括以下几个步骤：首先，碳纤维复合材料基材的表面处理，对碳纤维复合材料基材的表层进行清洁和打磨；其次，刮涂腻子，在经过表面处理后的碳纤维复合材料基材的表层刮涂腻子，形成腻子层；再次，喷涂中涂漆，在腻子层的表层喷涂中涂漆，形成中涂漆层；最后，喷涂面漆，在中涂漆层的表层喷涂面漆，形成面漆层。本发明专利技术提供的碳纤维复合器件中包括碳纤维复合材料基材和碳纤维复合材料涂层，其中，碳纤维复合材料涂层由上述方法制备而成。本发明专利技术优化了碳纤维复合材料涂层制备的工艺制造流程，缩短了加工周期，降低了加工成本。

【技术实现步骤摘要】
碳纤维复合材料涂层的制备方法和碳纤维复合器件
本专利技术涉及复合材料制备
，尤其涉及一种碳纤维复合材料涂层的制备方法和碳纤维复合器件。
技术介绍
涂层结构是在材料表面附着一层保护层，用于阻隔外界腐蚀粒子，以避免接触材料表面，防止因发生化学反应而影响材料的使用性能，并提高材料表面的可观赏性。现阶段，对材料涂覆涂层时，首先对基材表面进行处理，去除基材表面的所有污染物；然后对基材表层进行底漆喷涂；再然后，对喷过底漆的材料表面依次进行两遍腻子刮涂和两遍腻子中涂，最后进行面漆喷涂。这样的涂覆方法得到的基材的表面涂层结构包括底漆，腻子，中涂，面漆。然而，上述喷涂方法涂层结构复杂，涂层涂覆时的加工工序繁琐，加工周期长，加工成本高，且不适用于碳纤维复合材料。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中提到的至少一个问题，本专利技术提供一种碳纤维复合材料涂层的制备方法和碳纤维复合器件，优化了工艺制造流程，缩短了加工周期，降低了加工成本。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种碳纤维复合材料涂层的制备方法，包括：碳纤维复合材料基材的表面处理：对碳纤维复合材料基材的表层进行清洁和打磨。刮涂腻子：在经过表面处理后的碳纤维复合材料基材的表层刮涂腻子，形成腻子层。喷涂中涂漆：在腻子层的表层喷涂中涂漆，形成中涂漆层。喷涂面漆：在中涂漆层的表层喷涂面漆，形成面漆层。在上述碳纤维复合材料涂层的制备方法中，可选的是，在刮涂腻子的步骤之后，在喷涂中涂漆的步骤之前，还包括：闪干处理腻子层：腻子层的闪干的时长为1.5h～2.5h。烘干处理腻子层：腻子层的烘干的时长为0.4h～0.6h。其中，腻子层烘干的温度为28℃～32℃。在上述碳纤维复合材料涂层的制备方法中，可选的是，在喷涂中涂漆的步骤中，具体包括：打磨腻子层，形成打磨后的腻子层。在第一温度下，利用喷枪按照预设方法在打磨后的腻子层的表层喷涂中涂漆，形成待处理中涂漆层。其中，喷枪的枪嘴与打磨后的腻子层的表面之间具有预设间距。流平处理待处理中涂漆层，形成流平中涂漆层。其中，流平的时长为第一时长。烘干流平中涂漆层，形成中涂漆层。其中，烘干的温度为第二温度，烘干的时长为第二时长。在上述碳纤维复合材料涂层的制备方法中，可选的是，在喷涂面漆的步骤中，具体包括：打磨中涂漆层，形成打磨后的中涂漆层。在第一温度下，利用喷枪按照预设方法在打磨后的中涂漆层的表层喷涂面漆，形成待处理面漆层。其中，喷枪的枪嘴与打磨后的中涂漆层的表层之间具有预设间距。流平处理待处理面漆层，形成流平面漆层。其中，流平的时长为第一时长。烘干流平面漆层，形成面漆层。其中，烘干的温度为第二温度的温度，烘干的时长为第二时长。在上述碳纤维复合材料涂层的制备方法中，可选的是，预设方法为：在第一方向上以蛇形路径移动；在第二方向上以蛇形路径移动；其中，第一方向垂直于第二方向。在上述碳纤维复合材料涂层的制备方法中，可选的是，第一温度为18℃～40℃，第二温度为50℃～70℃。预设距离为250mm～350mm。第一时长为0.3～0.6h，第二时长为1h～2h。在上述碳纤维复合材料涂层的制备方法中，可选的是，喷枪为喷涂压力为0.4MPa～0.6MPa，喷枪的喷嘴的直径为1.1mm～1.3mm。在上述碳纤维复合材料涂层的制备方法中，可选的是，腻子层的厚度范围为0.1mm～1mm。在上述碳纤维复合材料涂层的制备方法中，可选的是，面漆层和中涂漆层均为双组份聚氨酯层，腻子层为双组份不饱和聚酯腻子层。本专利技术提供的碳纤维复合材料涂层制备方法，通过对基材进行表面处理，去除附着在基材表面的油脂和污染物，提高基材表面的粗糙度，提高后续涂层结构在基材表面的附着力；通过刮涂腻子，抚平基材表面存在的针孔、砂痕等缺陷；通过喷涂中涂漆，进一步消除腻子层表面洞眼或纹路，中涂漆层起到承接腻子层的作用，同时为面漆层发挥良好的功能奠定基础；通过喷涂面漆，起到装饰和保护碳纤维复合材料的作用。这样的设置能够在满足碳纤维复合材料的表面涂装需求的同时，优化了工艺流程，缩短了材料涂覆周期，降低了生产成本。第二方面，本专利技术提供一种碳纤维复合器件，包括碳纤维复合材料基材和碳纤维复合材料涂层，碳纤维复合材料涂层位于碳纤维复合材料基材的表面。其中，碳纤维复合材料涂层由上述碳纤维复合材料涂层的制备方法制成。碳纤维复合材料涂层包括在碳纤维复合材料基材的表面依次层叠设置的腻子层、中涂漆层和面漆层。本专利技术提供的碳纤维复合器件，通过在碳纤维复合材料基材的表面设置碳纤维复合材料涂层，增加了碳纤维复合材料基材的性能。碳纤维复合材料涂层依次层叠设置了腻子层、中涂漆层和面漆层，其中，腻子层起到抚平基材表面存在的针孔、砂痕等缺陷；中涂漆层进一步消除腻子层表面洞眼或纹路，中涂漆层起到承接腻子层的作用，同时为面漆层发挥良好的功能奠定基础；面漆层起到装饰和保护碳纤维复合材料的作用，这样设置的碳纤维复合器件提高了碳纤维复合材料基材表面的视觉效果，增加了碳纤维复合器件的应用场景的适用范围，优化了其表面的涂层结构，降低了生产成本。本专利技术的构造以及它的其他专利技术目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的碳纤维复合材料涂层的制备方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的碳纤维复合材料涂层的制备方法的形成腻子层的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的碳纤维复合材料涂层的制备方法的形成中涂漆层的流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的碳纤维复合材料涂层的制备方法的形成面漆层的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的碳纤维复合材料涂层的制备方法中预设方法的操作示意图；图6为本专利技术实施例提供的碳纤维复合材料涂层的结构示意图。附图标记说明：100-基材；200-腻子层；300-中涂漆层；400-面漆层。具体实施方式在目前的材料表层的涂层制备方法中，首先需要对基材表面进行处理，去除基材表面的油脂和污染物，提高材料的表面清洁度和粗糙度，然后在基材表面进行喷涂底漆，再然后对喷过底漆的材料表面刮涂腻子、喷涂中涂漆，最后进行面漆喷涂。这样的制备得到的涂层结构在基材的表面依次层叠设置底漆，腻子层，中涂漆层和面漆层。然而，这样的涂层制备方法施工序多，工艺复杂，制造周期长，制造成本高。且制备过程中需多次进行高温烘烤，会降低碳纤维复合材料中树脂等基体的性能，进而影响碳纤维复合材料的性能。因此，相关技术中的涂层制备方法无法适用于碳纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维复合材料涂层的制备方法，其特征在于，包括：/n碳纤维复合材料基材的表面处理：对碳纤维复合材料基材的表层进行清洁和打磨；/n刮涂腻子：在经过表面处理后的碳纤维复合材料基材的表层刮涂腻子，形成腻子层；/n喷涂中涂漆：在所述腻子层的表层喷涂中涂漆，形成中涂漆层；/n喷涂面漆：在所述中涂漆层的表层喷涂面漆，形成面漆层。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料涂层的制备方法，其特征在于，包括：
碳纤维复合材料基材的表面处理：对碳纤维复合材料基材的表层进行清洁和打磨；
刮涂腻子：在经过表面处理后的碳纤维复合材料基材的表层刮涂腻子，形成腻子层；
喷涂中涂漆：在所述腻子层的表层喷涂中涂漆，形成中涂漆层；
喷涂面漆：在所述中涂漆层的表层喷涂面漆，形成面漆层。


2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料涂层的制备方法，其特征在于，在所述刮涂腻子的步骤之后，在所述喷涂中涂漆的步骤之前，还包括：
闪干处理腻子层，所述腻子层的闪干的时长为1.5h～2.5h；
烘干处理腻子层，所述腻子层的烘干的时长为2.5h～3.5h；
其中，所述腻子层的烘干温度为28℃～32℃。


3.根据权利要求2所述的碳纤维复合材料涂层的制备方法，其特征在于，在所述喷涂中涂漆的步骤中，具体包括：
打磨所述腻子层，形成打磨后的腻子层；
在第一温度下，利用喷枪按照预设方法在所述打磨后的腻子层的表层喷涂所述中涂漆，形成待处理中涂漆层；其中，所述喷枪的枪嘴与所述打磨后的腻子层的表层之间具有预设间距；
流平处理所述待处理中涂漆层，形成流平中涂漆层；其中，流平的时长为第一时长；
烘干所述流平中涂漆层，形成所述中涂漆层；其中，烘干的温度为第二温度，烘干的时长为第二时长。


4.根据权利要求3所述的碳纤维复合材料涂层的制备方法，其特征在于，在所述喷涂面漆的步骤中，具体包括：
打磨所述中涂漆层，形成打磨后的中涂漆层；
在所述第一温度下，利用喷枪按照所述预设方法在所述打磨后的中涂漆层的表层喷涂所述面漆，形成待处理面漆层；其中，所述喷枪的枪嘴与所述打磨后的中涂漆层的表层之间具有所述预设间距；...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹宝强，王艳，于群，许瑾，秦园，高猛，王若钦，宗建平，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13