專(zhuān)利名稱：復(fù)合碳纖維結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種復(fù)合碳纖維結(jié)構(gòu)，其藉碳纖基材、組成層的特 殊復(fù)合設(shè)計(jì)，使之較目前碳纖維結(jié)構(gòu)具有相對(duì)平衡的剛性、韌性、可 形變量、耐磨性及止滑性。
背景技術(shù)：
一般碳纖維是以纖維層含浸的吸收環(huán)氧樹(shù)脂，使其表面具有微粘 性，然后以一層或復(fù)數(shù)層模式，透過(guò)模具以高壓及高溫的方式予以成 型出所需的產(chǎn)品形狀，而得一剛性極佳的碳纖維產(chǎn)品。
碳纖維的優(yōu)點(diǎn)就是輕量化、強(qiáng)度高、剛性佳，因此被廣泛的應(yīng)用
于航天工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、目艮4竟、3C電子產(chǎn)業(yè)等的it多工業(yè)產(chǎn)品，消 費(fèi)性產(chǎn)品領(lǐng)域內(nèi)，其缺點(diǎn)在于韌性差、形變量不足，耐磨性及止滑性 均不佳，尤其韌性差是最大的問(wèn)題。就具體使用上，以自行車(chē)工業(yè)為 例， 一般自行車(chē)鋁合金車(chē)架在達(dá)到破壞強(qiáng)度時(shí)是不會(huì)直接斷裂的，但 是碳纖維在達(dá)到破壞強(qiáng)度時(shí)是直接斷裂成2節(jié)，而易形成傷害人體的 斷裂銳口，所以碳纖維大部分都用于需減輕車(chē)體重量的車(chē)，至于相對(duì) 需受較大形變力的登山車(chē)或是越野車(chē)就比較少采用，此乃因碳纖維容 易在受超過(guò)其剛性施力時(shí)發(fā)生斷裂，致使在行進(jìn)間發(fā)生危險(xiǎn)，因而造 成其在相對(duì)i殳計(jì)上的困難度較高。
至于臺(tái)灣專(zhuān)利M325278號(hào)"復(fù)合材料的自行車(chē)管、配件的表面結(jié) 構(gòu)"以及M275988號(hào)"纖維復(fù)合材料的自行車(chē)水壺座結(jié)構(gòu)"，其主要 是改善碳纖維表面的缺失，在碳纖維表面設(shè)置一布層，使整體具有外 觀美麗、止滑性優(yōu)良、表面耐磨的優(yōu)點(diǎn)，可是此等結(jié)構(gòu)的配置并不能 強(qiáng)化碳纖維結(jié)構(gòu)的韌性及增加其可變形量，另外，耐磨性及防滑性僅 依靠布層達(dá)成，顯然仍有不足。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有更佳韌性、可形變量、耐磨 性及止滑性的碳纖維結(jié)構(gòu)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是 一種復(fù)合碳纖維結(jié)構(gòu)，包括 一碳纖基材，是以纖維層含浸吸收具熱固性的環(huán)氧樹(shù)脂而構(gòu)成； 一結(jié)合纖維層的組成層，該組成層是由 熱可塑性材及上述環(huán)氧樹(shù)脂，因熱壓溫度超過(guò)熱可塑性材的熔融溫度 點(diǎn)，而使兩者共混交融后固化結(jié)合纖維層而構(gòu)成的一復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)。
所述纖維層包覆固結(jié)于組成層中。
所述纖維層為一層或一層以上。
所述熱可塑材是熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)。
采用上述方案后，本實(shí)用新型具有更佳的韌性、可形變量、耐磨 性及止滑性，此結(jié)構(gòu)可被廣泛運(yùn)用于航太工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、自行車(chē)工
業(yè)、眼鏡工業(yè)、安全帽或3C電子產(chǎn)業(yè)等等產(chǎn)品中，將可更有效增進(jìn)
該等產(chǎn)品的使用安全性。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，特征及其他目的，茲附以較佳實(shí)施例的圖
式詳細(xì)i兌明j!口后
圖l是本實(shí)用新型碳纖基材及熱可塑性材的位置示意圖。 圖2是本實(shí)用新型熱壓碳纖基材及熱可塑性材的示意圖。 圖3是本實(shí)用新型的組合剖面示意圖。 圖4是本實(shí)用新型的第二實(shí)施例。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
IO碳纖基材 ll纖維層
12環(huán)氧樹(shù)脂 20熱可塑性材
30組成層
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參看圖1-3,本實(shí)用新型至少包括有
一碳纖基材10，是以纖維層11含浸吸收具熱固性的環(huán)氧樹(shù)脂12 構(gòu)成；其纖維層11可采用克維拉纖維絲、玻璃纖維絲、碳纖維絲、 尼龍纖維絲或其它由礦物或化學(xué)材料所制成的纖維絲，利用單一或混 合的纖維絲予以交編構(gòu)成，亦可采用長(zhǎng)纖或短纖交織構(gòu)成，該纖維層 ll會(huì)因交編或交織而產(chǎn)生網(wǎng)孔；
一熱可塑性材20，對(duì)合于碳纖基材10的面，該熱可塑性材20 可采用TPU、 PVC、 PE、 NYLON、 PET、 ABS、 PS、 PBS、 PC、 PB、 PP等 任一材質(zhì)制造；將碳纖基材IO、熱可塑性材20熱壓，該熱壓溫度高 于熱可塑性材20的炫融溫度點(diǎn)，使熱可塑性材20及環(huán)氧樹(shù)脂12 —并液化，共混交融的形成一組成層30，該熔融組成層30能通過(guò)纖維 層11的網(wǎng)孔而將纖維層11包覆其中，待固化后即形成一復(fù)合的層狀 結(jié)構(gòu)，令此復(fù)合結(jié)構(gòu)能具有相對(duì)平衡的剛性、韌性、可形變量、耐磨 性及止滑性。
由上述的結(jié)構(gòu)說(shuō)明可知，本實(shí)用新型以熱可塑性材20及環(huán)氧樹(shù) 脂12,構(gòu)成物性充份互補(bǔ)的組成層30,令組成層30將纖維層11包 覆固結(jié)其中，其能有效克服傳統(tǒng)碳纖維結(jié)構(gòu)因韌性不足而造成容易斷 裂的缺點(diǎn)，并增加可變形量、耐磨性及止滑性，大大提升使用安全性 及運(yùn)用范圍，令其可廣泛的適用于各種產(chǎn)品。
請(qǐng)參閱圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例，該實(shí)施例主要說(shuō)明纖維層 11可以加疊方式設(shè)置，以相應(yīng)增加復(fù)合結(jié)構(gòu)的剛性。
綜上所述，本實(shí)用新型藉由碳纖基材10、組成層30的設(shè)計(jì)，使 之較現(xiàn)有碳纖維結(jié)構(gòu)具有相對(duì)平衡的剛性、韌性、可形變量、耐磨性 及止滑性。
以上所述，^又為本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以之限 定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即大凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所作的 均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種復(fù)合碳纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于包括一碳纖基材，是以纖維層含浸吸收具熱固性的環(huán)氧樹(shù)脂而構(gòu)成；一結(jié)合纖維層的組成層，該組成層是由熱可塑性材及上述環(huán)氧樹(shù)脂熱壓共混交融后固化結(jié)合纖維層而構(gòu)成的一復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合碳纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于纖維層 包覆固結(jié)于組成層中。
3、 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合碳纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于纖維層 為一層或一層以上。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合碳纖維結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述熱可塑材是熱塑性聚氨酯彈性體。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是提供一種復(fù)合碳纖維結(jié)構(gòu)，其是以纖維層含浸的吸收環(huán)氧樹(shù)脂而構(gòu)成碳纖基材，于碳纖基材一面設(shè)置有一熱可塑性材，控制熱壓溫度高于熱可塑性材的熔融溫度點(diǎn)，而令熱可塑性材及環(huán)氧樹(shù)脂一并液化的共混交融出一組成層，令該組成層能固化結(jié)合纖維層而構(gòu)成一復(fù)合結(jié)構(gòu)，使此復(fù)合結(jié)構(gòu)能具有相對(duì)平衡的剛性、韌性、可變形量、耐磨性及止滑性。
文檔編號(hào)B32B27/40GK201220494SQ200820008859
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者陳叔誼 申請(qǐng)人:兆勝碳纖科技股份有限公司