【】本發(fā)明涉及熱塑性板材及熱壓成型，尤其是一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材及其制造方法。

背景技術(shù)

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背景技術(shù)：

1、隨著筆記本電腦、平板電腦、便攜式電話、便攜式信息終端或相機(jī)等電子電氣設(shè)備、信息設(shè)備的發(fā)展，市場上對開發(fā)出輕薄產(chǎn)品的需求也越來越大，輕薄的產(chǎn)品要求構(gòu)成產(chǎn)品的外殼復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、高強(qiáng)度、高模量、抗化學(xué)腐蝕、耐疲勞、易于整體成型等優(yōu)點(diǎn)。

2、目前電子電器、汽車、運(yùn)動器材等產(chǎn)品所用的熱塑性碳纖維復(fù)合材料制品大多使用全碳纖維、碳纖維與玻璃纖維混合的復(fù)合板材進(jìn)行加工成型，熱塑性全碳纖維復(fù)合板材的密度為1.45～1.55g/cm3，但是其價(jià)格偏高，而價(jià)格較低的碳纖維與玻璃纖維混合的復(fù)合板材密度為1.7～1.8g/cm3，其雖然價(jià)格低、模量和剛性夠高，但是產(chǎn)品的重量偏重，不符合當(dāng)前輕質(zhì)化的發(fā)展方向。

3、有鑒于此，實(shí)有必要提供一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材及其制造方法以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：目前全碳纖維復(fù)合板材的密度為1.45～1.55g/cm3，但是其價(jià)格偏高，而價(jià)格較低的碳纖維與玻璃纖維混合的復(fù)合板材的密度為1.7～1.8g/cm3，其雖然價(jià)格低、模量和剛性夠高，但是所產(chǎn)出的產(chǎn)品重量偏重，不符合當(dāng)前輕質(zhì)化的發(fā)展方向。因此本發(fā)明提供了一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材及其制造方法來解決上述問題。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題的方案是：一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材，包括：

3、表層，所述表層為陽極鋁箔；

4、中間層，所述中間層為熱塑性樹脂含浸的碳纖維層，并且可根據(jù)使用需求成型所需厚度；

5、夾層，所述夾層為發(fā)泡材料；

6、所述表層、中間層和夾層按照設(shè)計(jì)厚度、尺寸、強(qiáng)度等設(shè)計(jì)要求鋪疊后通過混合熱壓加工成所述熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材。

7、優(yōu)選地，所述陽極鋁箔總厚度可為30～200um，陽極層厚度可為2.5～6um，最終產(chǎn)品的外觀顏色可以根據(jù)需要做陽極染色。

8、優(yōu)選地，所述中間層可為熱塑性樹脂含浸的連續(xù)單向或編織的碳纖維，其保留碳纖維紋路的同時，最大化板材的強(qiáng)度。

9、優(yōu)選地，所述發(fā)泡材料的空隙直徑可為3～300um，其可依照板材的設(shè)計(jì)密度和強(qiáng)度進(jìn)行選擇。

10、優(yōu)選地，所述發(fā)泡材料可為pp(聚丙烯)、pet(聚對苯二甲酸乙二酯)、pi(聚酰亞胺)。

11、本發(fā)明還包含一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材的制造方法，包含了以下步驟：

12、s1：將陽極鋁箔、含浸的熱塑性樹脂的碳纖維層、發(fā)泡材料，依照設(shè)計(jì)尺寸、厚度及強(qiáng)度進(jìn)行鋪疊；

13、s2:將鋪疊好的材料放在熱壓模具中，熱壓機(jī)合模，抽真空，模具溫度依所用熱塑性樹脂的物性而定；

14、s3:模具在設(shè)定溫度下進(jìn)行恒溫加壓，持續(xù)抽真空；

15、s4:模具在達(dá)到設(shè)定時間時，停止抽真空，啟動冷卻，直到模內(nèi)板材到達(dá)冷卻溫度；

16、s5:打開模具取出復(fù)合板材。

17、優(yōu)選地，所述加工過程中需要使用帶有抽真空功能的熱壓機(jī)。

18、本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明使用陽極鋁箔作為復(fù)合板材的表層、熱塑性樹脂含浸的碳纖維層作為中間層、發(fā)泡材料做夾層，通過混合熱壓加工成鋁合金陽極外觀的輕質(zhì)熱塑性復(fù)合板材，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的金屬外觀、輕質(zhì)，同時保持復(fù)合板材的高強(qiáng)度和高模量的性能。

技術(shù)特征：

1.一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材，其特征在于：所述陽極鋁箔總厚度可為30～200um，陽極層厚度可為2.5～6um，最終產(chǎn)品的外觀顏色可以根據(jù)需要做陽極染色。

3.如權(quán)利要求1所述的一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材，其特征在于：所述中間層可為熱塑性樹脂含浸的連續(xù)單向或編織的碳纖維，其保留碳纖維紋路的同時，最大化板材的強(qiáng)度。

4.如權(quán)利要求1所述的一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材，其特征在于：所述發(fā)泡材料的空隙直徑可為3～300um，其可依照板材的設(shè)計(jì)密度和強(qiáng)度進(jìn)行選擇。

5.如權(quán)利要求1所述的一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材，其特征在于：所述發(fā)泡材料可為pp(聚丙烯)、pet(聚對苯二甲酸乙二酯)、pi(聚酰亞胺)。

6.一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括以下步驟：

7.如權(quán)利要求6所述的一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材的制造方法，其特征在于：所述加工過程中需要使用帶有抽真空功能的熱壓機(jī)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明是一種熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材及其制造方法，所述熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材包括：表層，為陽極鋁箔；中間層，為熱塑性樹脂含浸的碳纖維層，并且可根據(jù)使用需求成型所需厚度；夾層，為發(fā)泡材料；所述表層、中間層和夾層按照設(shè)計(jì)厚度、尺寸、強(qiáng)度等設(shè)計(jì)要求鋪疊后通過混合熱壓加工成所述熱塑性輕質(zhì)碳纖維復(fù)合板材，本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明使用陽極鋁箔作為復(fù)合板材的表層、熱塑性樹脂含浸的碳纖維層作為中間層、發(fā)泡材料做夾層，通過混合熱壓加工成鋁合金陽極外觀的輕質(zhì)熱塑性復(fù)合板材，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的金屬外觀、輕質(zhì)，同時保持復(fù)合板材的高強(qiáng)度和高模量的性能。

技術(shù)研發(fā)人員：高峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：漢達(dá)精密電子（昆山）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19