碳纤维增强面板的制作方法

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1.本发明涉及碳纤维增强胶合板的设计方法，尤其是获得轻质高强的结构面板。


背景技术：
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2.目前的胶合板多用于家具、地板行业，在建筑领域使用较少，这是因为胶合板难以达到建筑材料要求的力学强度。然而纤维材料中一些新兴材料的出现，拓宽了增强面板的方法。其中，碳纤维是一种含碳量在95％以上的新型纤维材料，质量比金属铝轻，强度却高于钢铁，具有优良的弯曲强度、层间剪切强度、抗拉强度，与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多。因此考虑将实木单板与碳纤维材料进行组合设计，制备出一种满足力学强度的碳纤维增强面板。


技术实现要素：
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3.为了克服现有胶合板强重比低的问题，本发明提供一种碳纤维增强结构，该结构不仅提高了面板的强重比，还增强了面板的抗弯曲强度、抗剪切强度和抗拉伸强度。
4.一种碳纤维增强面板的结构，其特征在于面板结构由五层单板(从上到下单板顺序为1、3、4、5、7)以及上下单板(1、7)内侧的定向碳纤维(2、6)构成，整个结构以中层单板(4)为中心层上下对称，单板与碳纤维之间、单板与单板之间使用二异氰酸酯胶黏剂胶合。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.1、设计面板的尺寸：面板厚度、面板长度、面板宽度。
7.2、进行单板和碳纤维材料种类的选择和裁剪。
8.3、调配胶黏剂，选择涂胶方式，计算涂胶量。
9.4、使用热压工艺制备复合面板。
10.本发明的有益效果是：
11.由于采用定向碳纤维，因此复合面板有着更强的抗拉强度和抗弯强度。碳纤维相比于实木薄板具有轻质的特点，因此碳纤维增强面板的质量要小于同层数的胶合板，大大增加了面板的适用范围。同时，由于碳纤维增强方法采用对称式铺设碳纤维，因此增强后面板依旧保留着胶合板对称、奇数层、纹理交错的基本特性，胶合板适用领域都可以替换为碳纤维增强面板。
附图说明：
12.图1是一种碳纤维增强面板立体视图。
13.图2是一种碳纤维增强面板的正视图。
14.具体实施方法：
15.下面通过实施例对本发明作进一步的说明。面板结构由五层单板(从上到下单板顺序为1、3、4、5、7)以及上下单板(1、7)内侧的定向碳纤维(2、6)构成，整个结构以中层单板(4)为中心层上下对称，单板与碳纤维之间、单板与单板之间用胶黏剂胶合，如图1所示。胶
黏剂采用二异氰酸酯胶黏剂，单板为杨木旋切单板，增强材料为聚丙烯腈基碳纤维。铺设顺序为：横纹单板
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定向碳纤维增强材料
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顺纹单板
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横纹单板
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顺纹单板
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定向碳纤维增强材料
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横纹单板。
16.将面板与碳纤维进行组坯后涂胶，涂胶采用辊涂法、双面涂胶的方式均匀涂胶，涂胶量为290g/m2。涂胶后对面板进行预压处理，防止面板变形，除去单板之间空气，使其初步成型。然后使用热压机平压单板，将热压机上、下压板升温到150℃，放入板坯，使上下热压板与板坯接触加热。设置热压温度为150℃，热压时间4min，热压压力5.32mpa，保压1min，降压1min。热压结束后，取出面板静置12h，使面板冷却并完全固化。