阅读说明：本技术 一种可自由装配的复合材料结构型材及其制备方法 (Composite material structural section capable of being freely assembled and preparation method thereof ) 是由 唐善哲 叶健青 于 2021-01-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可自由装配的复合材料结构型材及其制备方法,括型材本体,所述型材本体的四周开设有卡槽,并且型材本体的中部开设有通孔,所述型材本体的截面为正方体,并且截面的边长为40毫米,所述通孔的直径为9.8毫米,所述型材本体的内部设置有增强纤维基体和树脂基体,本发明涉及复合材料技术领域。该可自由装配的复合材料结构型材及其制备方法,本发明生产过程比较简单,生产成型温度不到200℃,并且加热时间较短,不足10分钟,模具成本也低很多,此外作为非金属复合材料其电绝缘性能非常优秀,并且具有很好的耐化学腐蚀性能。(The invention discloses a freely-assembled composite material structural section and a preparation method thereof, and the freely-assembled composite material structural section comprises a section body, wherein clamping grooves are formed in the periphery of the section body, a through hole is formed in the middle of the section body, the section of the section body is a cube, the side length of the section is 40 mm, the diameter of the through hole is 9.8 mm, and a reinforced fiber matrix and a resin matrix are arranged inside the section body. The composite material structural section capable of being freely assembled and the preparation method thereof have the advantages that the production process is simple, the production and forming temperature is lower than 200 ℃, the heating time is short and is less than 10 minutes, the mold cost is low, and in addition, the composite material structural section serving as a non-metal composite material has very excellent electrical insulation performance and very good chemical corrosion resistance.)

一种可自由装配的复合材料结构型材及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种可自由装配的复合材料结构型材及其制备方法。

背景技术

工业铝型材是一种以铝为主要成份的合金材料，铝棒通过热熔，挤压从而得到不同截面形状的铝材料，但添加的合金的比例不同，生产出来的工业铝型材的机械性能和应用领域也不同。应用的领域一般来讲，工业铝型材是指除建筑门窗、幕墙、室内外装饰及建筑结构用铝型材以外的所有铝型材。

现有工业铝型材是通过铝合金高温挤压成型，生产过程中相对能耗较高，模具成本较高，生产设备和生产工序比较复杂，并且在要求电绝缘领域和耐化学腐蚀领域不能满足需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可自由装配的复合材料结构型材及其制备方法，解决了生产设备和生产工序比较复杂的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可自由装配的复合材料结构型材，包括型材本体，所述型材本体的四周开设有卡槽，并且型材本体的中部开设有通孔，所述型材本体的截面为正方体，并且截面的边长为40毫米，所述通孔的直径为9.8毫米,所述型材本体的内部设置有增强纤维基体和树脂基体。

优选的，所述卡槽的长度为8.3毫米，并且卡槽内壁之间的距离为20.6 毫米。

优选的，所述增强纤维基体和树脂基体在型材本体的截面上呈现交叉分布，且增强纤维基体分布于型材本体的边缘，所述树脂基体分布于型材本体的中部。

优选的，所述卡槽为形状为矩形，且卡槽(2)内侧边相邻两侧边的连接处为斜边设置。

优选的，所述卡槽的开口处设有限位条，所述型材本体截面的四角处为倒角设置。

一种可自由装配的复合材料结构型材，还包括一种制备方法，具体步骤如下：

第一步:布置生产线，按产品的增强材料铺层结构布置干纤维。

第二步:纤维浸渍树脂，浸胶方式采用无压浸胶、低压浸胶或中高压浸胶三种方式进行浸胶，

A:无压浸胶是增强纤维基体直接浸过半开放盛放的基体树脂；

B:低压浸胶采用低压注胶的方式在浸胶盒进行；

C:中高压浸胶在密闭的浸胶盒并保持一定的压力。

第三步:模具加热固化，浸渍树脂的增强纤维基体通过模具连续不断固化，

加热温度120℃-180℃，拉挤速度20-80cm/min。

第四步:自然冷却和切割，型材产品在夹持牵引下出模，自然冷却，切割。

优选的，增强纤维基体4为玻璃纤维基体或碳纤维基体。

优选的，所述树脂基体5为不饱和聚酯树脂基体或乙烯基酯树脂基体或环氧树脂基体或聚氨酯树脂基体或环氧树脂基体。

有益效果

本发明提供了一种可自由装配的复合材料结构型材及其制备方法。与现有的技术相比具备以下有益效果：

(1)、该可自由装配的复合材料结构型材及其制备方法，本发明提供的方法制备纤维增强复合材料的工业型材，不仅能够比工业铝型材加工工艺节省能耗，简化工序并提高生产效率，而且所得纤维增强复合材料的工业型材，相较于工业铝型材具有较高的力学强度、良好的电绝缘性能和化学耐腐蚀性，完全能够满足使用的要求，并在绝缘要求或者耐化学腐蚀环境的领域具有凸出的性能，此外，所述纤维增强复合材料，可以通过选择不同增强纤维基体、和基体树脂，进而进一步设计出特殊性能要求的工业型材，以满足特种需求。

(2)、该可自由装配的复合材料结构型材及其制备方法，本发明生产过程比较简单，生产成型温度不到200℃，并且加热时间较短，不足10分钟，模具成本也低很多，此外作为非金属复合材料其电绝缘性能非常优秀，并且具有很好的耐化学腐蚀性能。

附图说明

图1为本发明外部结构的俯视图；

图2为本发明外部结构的侧视图。

图中：1-型材本体、2-卡槽、3-通孔、4-增强纤维基体、5-树脂基体、 6-限位条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种可自由装配的复合材料结构型材及其制备方法，包括型材本体1，所述型材本体1的四周开设有卡槽2，四面设计卡槽，卡槽在设计上确保简单实用，能很好的与T型条配合。并且型材本体1的中部开设有通孔3，所述型材本体1的截面为正方体，并且截面的边长为40毫米，所述通孔3的直径为9.8毫米,所述型材本体1的内部设置有增强纤维基体4和树脂基体5，所述卡槽2的长度为8.3毫米，并且卡槽 2内壁之间的距离为20.6毫米，所述增强纤维基体4和树脂基体5在型材本体1的截面上呈现交叉分布，且增强纤维基体4分布于型材本体1的边缘，所述树脂基体5分布于型材本体1的中部，所述卡槽2为形状为矩形，且卡槽2内壁为斜边设置，所述卡槽2的开口处设有限位条6，所述型材本体1截面的四角处为倒角设置。一种可自由装配的复合材料结构型材，还包括一种制备方法，具体步骤如下：

第一步:布置生产线，按产品的增强材料铺层结构布置干纤维。

第二步:纤维浸渍树脂，浸胶方式采用无压浸胶、低压浸胶或中高压浸胶三种方式进行浸胶，

A:无压浸胶是增强纤维基体直接浸过半开放盛放的基体树脂；

B:低压浸胶采用低压注胶的方式在浸胶盒进行；

C:中高压浸胶在密闭的浸胶盒并保持一定的压力。

第三步:模具加热固化，浸渍树脂的增强纤维基体通过模具连续不断固化，

加热温度120℃-180℃，拉挤速度20-80cm/min。

第四步:自然冷却和切割，型材产品在夹持牵引下出模，自然冷却，切割。

优选的，本发明中的增强纤维基体4为玻璃纤维基体或碳纤维基体；树脂基体5为不饱和聚酯树脂基体或乙烯基酯树脂基体或环氧树脂基体或聚氨酯树脂基体或环氧树脂基体；为了满足不同性能要求的工业型材，需要选择不同增强纤维基体和基体树脂，进而以满足特殊性能要求，如下列举出不同增强纤维基体和基体树脂的混合的工业型材性能：

第一种：玻璃纤维基体和不饱和聚酯树脂基体混合时，工业型材的综合性能好，性价比高，适用性广。

第二种：玻璃纤维基体+乙烯基酯树脂基体混合时，工业型材的良好力学性能，耐酸、碱等化学腐蚀性好。

第三种：玻璃纤维基体+环氧树脂基体混合时，工业型材的良好力学性能，绝缘性能优良。

第四种：玻璃纤维基体+聚氨酯树脂基体混合时，工业型材的纤维含量高，高力学性能，抗冲击。

第五种：碳纤维基体+环氧树脂基体混合时，工业型材的力学性能极好，轻质，航空用。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。