专利名称：单向碳纤维复合材料的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种碳纤维复合材料，特别涉及一种单向碳纤维复合材料，为单向碳纤维布和单向碳纤维板。
背景技术：
众所周知，碳纤维布具有很好物理力学性，常用来钢筋混凝土结构的加固修补，它具有施工便捷，没有湿作业，不需大型施工机具，无需现场固定设施，施工工期短，它具有良好的耐久性和耐腐蚀性，可广泛用于各种类型和形状的混凝土结构的加固修补，且不改变结构形状以及不影响结构外观。然而目前常用的碳纤维布均采用经、纬纺织工艺，再进行涂胶，工艺繁杂，成本高，更值得重视的是碳纤维丝由于线径极短，在纺织过程中经、纬碳纤维走向弯曲、折编，严重影响了碳纤维丝的抗拉强度，阻碍碳纤维布的应用前景。
发明内容
本实用新型的目的是公开一种单向碳纤维复合材料，这种碳纤维复合材料具有优异的物理力学性能，抗拉强度高于普通钢10～15倍，弹性模量与钢接近，极适合于钢筋混凝土结构的加固修补。解决目前碳纤维复合材料性能指标偏低以及性能不稳定的技术问题。
本实用新型是这样实现的，单向碳纤维复合材料，为单向碳纤维布和单向碳纤维板，为单向碳纤维布时，单向碳纤维复合材料结构上、下层为面胶，中间层为碳纤维布，中间层碳纤维布是只有经线的无纺碳纤维布，碳纤维束丝每束丝由单根直径Ф(4～7)×10-6m，1～3万根细丝平行组成一组，5～15组束丝平面平行布置，所述的面胶层可以是碳纤维布满幅涂胶，也可以碳纤维布纵向间隔涂胶，面胶为双组分、无溶剂、环氧类胶粘剂。碳纤维布规格为200～800g/m2。为单向碳纤维板时，该板由8～12层碳纤维布涂面胶压制而成。
本实用新型具有优异的物理力学性能，抗拉强度高于普通钢10～15倍，弹性模量与钢较接近，极适合于钢筋混凝土结构的加固修补，它有良好的耐久性和耐腐蚀性，适用面广，可应用于各种类型和形状的混凝土结构，施工质量易于保证，由于碳纤维无纺布是柔软的，即使被加固表面不是非常平整，也可保证100％的有效粘贴，如发现粘贴后表面局部有气泡，可容易地用注射器注射粘贴剂的方法将空气赶跑，实现粘贴牢固，还具有厚度薄、重量轻、加固修补后基本不增加自重和外形尺寸。
附图为本实用新型局部结构剖视图。
图中1-上层面胶，2-下层面胶，3-碳纤维布。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步描述。
实施例1，按附图实施的一种单向碳纤维布，碳纤维布结构上、下层的面胶1、2为上海怡昌实业公司的同固牌面胶，中间层为碳纤维布3，即只有经线的无纺碳纤维束丝，无纺碳纤维束丝选用日本东丽公司的T-700。碳纤维束丝是由单根Ф5×10-6m、1.2万根细丝组成，每组束丝宽度5mm，10组束丝平面平行布置，涂胶后成为宽度50mm单向无纺碳纤维布，外形是条带形，卷在内径＞150mm的卷盘上，碳纤维布的规格为200g/m2，每盘碳纤维布的长度是50m。经中国上海测试中心检测，测试标准为GB/T3354-1999，这种单向碳纤维布，布极限抗拉强度4185Mpa，拉伸模量216Gpa，布延伸率为1.94％。
实施例2，与例1相仿，碳纤维布的规格为300g/m2，碳纤维束丝是由单根Ф6×10-6m、2.4万根细丝组成，每组束丝宽度7mm，13组束丝平面平行布置，涂胶后成为宽度91mm单向无纺碳纤维布，布极限抗拉强度4086Mpa，拉伸模量215Gpa，布延伸率为1.82％。
实施例3，与例1相仿，碳纤维布的规格为600g/m2，碳纤维束丝是由单根Ф7×10-6m、3万根细丝组成，每组束丝宽度10mm，14组束丝平面平行布置，涂胶后成为宽度140mm单向无纺碳纤维布。
实施例4，与例1相仿，为单向碳纤维板，该板由10层碳纤维布涂面胶压制而成，面胶为上海怡昌实业公司的同固牌面胶。板极限抗拉强度2816Mpa，拉伸模量162Gpa，布延伸率为1.7％。
权利要求1.一种单向碳纤维复合材料，单向碳纤维复合材料结构上、下层为面胶层，中间层为碳纤维布，其特征是中间层碳纤维布是只有经线的无纺碳纤维束丝，碳纤维束丝每束细丝由单根直径Φ(4～7)×10-6m，1-3万根细丝平行组成一组，5～15组束丝平面平行布置。
2.根据权利要求1所述的单向碳纤维复合材料，其特征在于所述面胶层可以是碳纤维布满幅涂胶，也可以碳纤维布纵向间隔涂胶。
3.根据权利要求1或2所述的单向碳纤维复合材料，其特征在于所述的面胶为双组分、无溶剂、环氧类胶粘剂。
4.根据权利要求1所述的单向碳纤维复合材料，其特征是所述的碳纤维布为200～800g/m2。
5.根据权利要求1所述的单向碳纤维复合材料，其特征是所述的单向碳纤维复合材料为单向碳纤维板，它是由8～12层碳纤维布涂面胶压制而成。
专利摘要本实用新型涉及一种碳纤维复合材料，特别涉及一种单向碳纤维复合材料，为单向碳纤维布和单向碳纤维板。解决了现有碳纤维材料技术性能指标偏低的缺陷。碳纤维布结构上、下层均涂胶层，中间层是碳纤维布，其特征在于中间层碳纤维布是只有经线的无纺碳纤维束丝，每束细丝由单根直径Φ(4～7)×10
文档编号B32B19/00GK2758306SQ20042009086
公开日2006年2月15日 申请日期2004年10月11日 优先权日2004年10月11日
发明者周海明, 陈令涛, 张鹏飞 申请人:上海怡昌碳纤维材料有限公司