【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳纤维轮毂，特别是一种一体成型的全碳纤维轮毂及制造工艺。
技术介绍
1、随着汽车产业的不断发展，汽车逐渐的向轻量化的趋势进行靠拢，而轮彀是汽车上用的高速旋转的主承力结构件，轮毂与汽车车身结构件相比，减重效益会更加突出，四个轮毂的大幅度减重，会给整个车身体现出显著的减重效果，同时，还会带来汽车动力性能的跃升，如制动、加速、转向以及降低回旋效应等。
2、轮彀的轻量化已成为汽车企业追求卓越的重要表现，而碳纤维轮毂又是其中的减重佼佼者。全碳纤维轮毂能大幅减轻车辆的重量，从而提高车辆的启停及转向效率，增强驾驶感受，降低能耗，增加行车安全性，但是，现有技术制备的碳纤维轮毂的性能相对一般，而碳纤维轮毂是由粘结树脂与碳纤维进行复合而成，而现有技术生产的碳纤维轮毂用的粘结树脂的耐老化性能相对较差，这就导致其制成的碳纤维轮毂的耐老化性能相对较差，进而限制了整个碳纤维轮毂的性能。
3、基于此，提供一种一体成型的全碳纤维轮毂及制造工艺，来解决现有的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种一体成型的全碳纤维轮毂及制造工艺，以解决现有技术中的不足。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种一体成型的全碳纤维轮毂，包括改性复合基体树脂与碳纤维；
4、其中，轮毂中的碳纤维占比为：72-85wt％，余下为改性复合基体树脂；
5、所述碳纤维单根纤维的直径为0.04-0.06mm；
6、所述改性复合基体
7、作为进一步的技术方案，所述改性复合基体树脂制备方法为：
8、将环氧树脂添加到反应釜内，然后再添加乙酰丙酮钛，排出空气，调节温度至125℃，保温搅拌10min，再添加包覆纳米棒、固化剂、甲基硅氧烷，继续搅拌40min，再经过超声波分散5min，得到改性复合基体树脂；
9、所述环氧树脂、乙酰丙酮钛混合质量比为100:3-5；
10、所述环氧树脂、包覆纳米棒、固化剂、甲基硅氧烷混合质量比为100:8-15:40-46:5-8。
11、作为进一步的技术方案，所述包覆纳米棒制备方法为：
12、首先，将四水钼酸铵置于马沸炉内进行焙烧处理2小时，经过冷却，得到焙烧粉末；
13、所述焙烧温度为450℃；
14、将焙烧粉末添加到双氧水中，调节温度至35℃，以150r/min转速进行保温搅拌4小时，再添加硝酸溶液，继续搅拌20min，得到反应液；
15、将反应液置于高压釜中，在175℃下，进行搅拌反应40小时，出料，冷却，抽滤，洗涤至中性，得到纳米棒；
16、将苯胺、纳米棒、碳纳米管依次添加到硫酸溶液中，以200r/min转速进行搅拌30min，得到中间液；
17、将硫酸铵添加到硫酸溶液中，搅拌混合均匀，得到混合液；
18、在冰浴条件下，将混合液滴加到中间液中，边滴加边搅拌，在30min时间内滴加完成后，继续搅拌2小时，然后进行抽滤，洗涤，干燥，得到包覆纳米棒。
19、作为进一步的技术方案，所述四水钼酸铵与双氧水的比例为12-15g：20-24ml；
20、其中，双氧水质量分数为25％；
21、所述双氧水、硝酸溶液混合体积比为1：3；
22、所述硝酸溶液浓度为1.5mo l/l。
23、作为进一步的技术方案，所述纳米棒、苯胺、碳纳米管、硫酸溶液混合比为100-120mg：60-68mg：15-20mg：30-35ml；
24、其中，硫酸溶液浓度为0.5mo l/l；
25、硫酸铵与硫酸溶液混合比例为120mg：30ml；
26、其中，中间液与混合液混合的体积比为2:1-1.2。
27、作为进一步的技术方案，所述固化剂为甲基六氢邻苯二甲酸酐。
28、作为进一步的技术方案，所述超声波频率为50khz。
29、一种一体成型的全碳纤维轮毂的制造工艺，包括以下步骤：
30、首先，根据需求设计出车辆轮毂所需要的结构与相应的尺寸参数；
31、根据相应的轮毂参数设计对应的轮毂模具；
32、采用缠绕的方式在轮毂模具内制作出轮毂坯，然后锁紧上下模；
33、将模具内的空气抽出，然后再将模具内的温度升高至150℃，保温10min，再向模具的模腔内注入改性复合基体树脂，待改性复合基体树脂填满模具腔后，升温至180℃，保温5小时，经过固化定型后，再打开模具，进行脱模，成为一体成型的轮毂；
34、最后再对轮毂进行打孔，经过打孔后，对轮毂表面进行打磨，最后经过检验合格，即可。
35、有益效果：
36、本专利技术制备得到的一体成型的全碳纤维轮毂的重量具有大幅度的降低，而根据数据表明，燃油汽车重量减小10％，油耗可降低6％－8％，排放可降低5％－6％，因此，配用本专利技术制备的全碳纤维轮毂的汽车，油耗更低，排放同样具有显著的降低，更加环保。
37、本专利技术通过以改性复合基体树脂与碳纤维进行结合形成了一体成型的全碳纤维轮毂，其具有更加优异的综合性能，环境耐候性佳，尺寸稳定性较好，可设计性强，吸能效率高等，与现有的铝合金轮毂材料相比，本专利技术采用了一体成型制备的轮毂不需要进行锻压和焊接等处理，不会产生应力集中的现象，不仅成型工序简单，还不会产生各种锻压、焊接缺陷，能够有效的降低了综合生产成本，提高经济效益。
38、本专利技术通过对环氧树脂的改性配合碳纤维高弹性模量，由于碳纤维的弹性模量可以达到200gpa，二者配合下，能够进一步的提高碳纤维轮毂的弹性率，而弹性率越高，受力之后弹性形变性越小，它的舒适性也就越好，操控性也就得到提高。
39、本专利技术通过对环氧树脂进行了改性，不仅能够提高其与碳纤维的结合性能，还能够使得成品全碳纤维轮毂具有振动阻尼特性、优异的噪声降低效果、抗疲劳性能高、便于整体成型等，相较于铝合金材料轮毂，本专利技术制备的全碳纤维轮毂损伤后更易于修补，并且修复后完整性更好，而铝合金材料轮毂的修补明显会产生一定的修复缺陷。
40、本专利技术制备的全碳纤维轮毂能够在保证安全的前提下降低轮毂重量。转动惯量与轮毂质量m和轮毂垂直半径r关联如下公式所示：i＝∑m·r2；当转动惯量i不变时，轮毂质量m降低，可提高轮毂的垂直半径r尺寸，而轮毂尺寸扩大，为轮毂安放刹车和汽车防爆装置提供了空间，能够优化轮毂结构，提升轮毂造型的美观度。
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1.一种一体成型的全碳纤维轮毂，其特征在于，包括改性复合基体树脂与碳纤维；
2.根据权利要求1所述的一种一体成型的全碳纤维轮毂，其特征在于，所述改性复合基体树脂制备方法为：
3.根据权利要求2所述的一种一体成型的全碳纤维轮毂，其特征在于，所述包覆纳米棒制备方法为：
4.根据权利要求3所述的一种一体成型的全碳纤维轮毂，其特征在于，所述四水钼酸铵与双氧水的比例为12-15g：20-24mL；
5.根据权利要求3所述的一种一体成型的全碳纤维轮毂，其特征在于，所述纳米棒、苯胺、碳纳米管、硫酸溶液混合比为100-120mg：60-68mg：15-20mg：30-35mL；
6.根据权利要求2所述的一种一体成型的全碳纤维轮毂，其特征在于，所述固化剂为甲基六氢邻苯二甲酸酐。
7.根据权利要求2所述的一种一体成型的全碳纤维轮毂，其特征在于，所述超声波频率为50kHz。
8.根据权利要求1所述的一种一体成型的全碳纤维轮毂的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种一体成型的全碳纤维轮毂，其特征在于，包括改性复合基体树脂与碳纤维；
2.根据权利要求1所述的一种一体成型的全碳纤维轮毂，其特征在于，所述改性复合基体树脂制备方法为：
3.根据权利要求2所述的一种一体成型的全碳纤维轮毂，其特征在于，所述包覆纳米棒制备方法为：
4.根据权利要求3所述的一种一体成型的全碳纤维轮毂，其特征在于，所述四水钼酸铵与双氧水的比例为12-15g：20-24ml；
5.根据权利要求3所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：林斌，万坤，田勇，万士文，计森林，苏俩征，许国强，
申请(专利权)人：浙江跃岭股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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