專利名稱：制備纖維無緯物強化的復合材料的方法、以及纖維無緯物強化的復合材料及其用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制備纖維無緯物/纖維無緯布強化的復合材料的方法，以及涉及纖維無緯物/纖維無緯布強化的復合材料及其用途。
背景技術：
為了制備復合材料，可使用呈織造或非織造的紡織結構形式的纖維以及呈單根松散纖維形式的纖維。使用織物的優(yōu)點在于，可將纖維以很大的量并且以相對均勻的分布引入復合材料中。此外，使用織物的優(yōu)點在于，纖維以結合在織物內的方式存在，并且通常無需進一步相互固著。然而缺點在于，織物的制備成本較高，特別是當使用纖弱或難于編織的纖維時。與織物相比，纖維無緯物的優(yōu)點在于，其通?？筛畠r地制備。但是同時，纖維無緯物具有非常差的牢固性(Zusammenhalt)，這使得纖維無緯物的加工大大變難，特別是從技術角度來看。為了改善纖維無緯物的牢固性，可以例如通過熱熔性粘合線進行連接或聯(lián)結來使纖維層粘接，或通過縫合使其相互連接。例如，在專利文獻FR 1 394 271中介紹了在應用化學粘合劑的情況下，制備基于纖維結構的復合材料的方法。然而，通過縫合對纖維層的連接導致纖維無緯物的耐負荷性相對低，而通過粘合或使用熱熔性粘合線來連接的風險在于，由于粘合劑或熱熔性粘合線熔化或分解，纖維無緯物在較高溫下的牢固性不再以足夠的強度的得出。在粘合劑或熱熔性粘合線熔化或分解之后，在纖維無緯物上留下殘余物。這在大量制備復合材料時是特別不利的，因為所述殘余物可能顯著地干擾強化的纖維無緯物與復合材料基質之間的復合，并且可能降低復合材料的材料特性，特別是其耐負荷性和壽命。因此，在本技術領域中，需要研發(fā)其他的方法，該方法能夠使纖維無緯物強化的復合材料的制備變得容易，并且在所述方法中，復合材料的各個原料成分(即纖維材料成分、基質材料成分和固著劑成分)相互協(xié)調。


附圖以示例性和非限制性的方式示出根據本發(fā)明的纖維無緯物強化的復合材料以及在根據本發(fā)明的方法期間作為中間產物制備的多種纖維無緯物。圖1示出具有碳纖維-前體纖維紗線接縫的纖維無緯物(+/-45°無緯物)。圖2示出在2000°C下處理之后，具有碳纖維-前體纖維紗線接縫的纖維無緯物 (+/-45°無緯物)。圖3示出在2000°C下石墨化之后，用碳纖維紗線縫合的纖維無緯物(+/-45°無緯物)。圖4示出由圖3所示的產物制備的碳纖維強化的碳素陶瓷片。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的任務是，提供一種用于制備纖維無緯物強化的復合材料的方法，其中，原料成分相互協(xié)調，并且其中，在制備步驟中或在制備步驟之后，保證纖維無緯物足夠而可靠的牢固性，所述制備步驟在高溫或極高溫(例如400°C至2700°C或更高)下進行。此外，所述方法應能夠廉價地制備纖維無緯物和纖維無緯物強化的復合材料。所述方法的方法步驟，特別是在制備纖維無緯物時還應當實現(xiàn)以相對高的速度進行，從而也適用于以工業(yè)規(guī)模制備纖維無緯物強化的復合材料。此外，根據本發(fā)明的方法中涉及的材料應相互協(xié)調，使得在對纖維無緯物加熱和冷卻之后，纖維無緯物和/或纖維無緯物強化的復合材料不發(fā)生干擾性的翹曲和起波紋。本發(fā)明的任務通過提供用于制備纖維無緯物強化的復合材料的方法來解決，該方法包括如下步驟a)提供纖維無緯物，包括提供兩個或更多個纖維層的布置，將兩個或更多個纖維層布置為部分彼此相疊或完全彼此相疊，其中，一個或多個纖維層包含占相應纖維層的總重量的至少50重量％的、選自由碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物組成的組的纖維，用安設粘合線將至少一個纖維層安設到一個或多個另外的纖維層上，其中， 所述安設包括，將安設粘合線引導穿過所述至少一個纖維層并穿過所述一個或多個另外的纖維層中的至少之一，其中，所述安設粘合線包含一種或多種選自由碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物組成的組的纖維；b)在高溫處理時段期間，在至少400°C的溫度時，在惰性氣氛下，高溫處理所述纖維無緯物；c)用至少一種粘合劑浸漬所述經高溫處理的纖維無緯物；d)在硬化時段期間，在至少40°C的硬化溫度時，將經浸漬的纖維無緯物硬化，以及可選地，在硬化時段開始之前和/或至少在部分硬化時段期間，對經浸漬的纖維無緯物的至少一個表面的至少一個表面部段進行壓制，其中，形成纖維無緯物強化的復合材料；以及，e)可選地，在硬化和可選的壓制步驟之后，獲得纖維無緯物強化的復合材料或復合材料產品。此外，本發(fā)明提供根據權利要求20所述的纖維無緯物。本發(fā)明還對根據權利要求 21所述的復合材料、復合材料產品和纖維無緯物的用途加以教導。在從屬權利要求中提供了優(yōu)選的實施方案。在本發(fā)明所進行的大量試驗中，發(fā)現(xiàn)根據本發(fā)明的方法提供了纖維無緯物強化的復合材料的制備方案，其中，使用彼此協(xié)調的材料，所述材料實現(xiàn)了制備高質量的復合材料。特別地，在本發(fā)明中能夠令人驚訝地制備基于纖維無緯物的復合材料，所述纖維無緯物在根據本發(fā)明的制備方法中，在惰性氣氛下，可被加熱至至少400°C的溫度，并且提供可靠的牢固性，并且可以產生適用于工業(yè)制備方法的速度。此外，根據本發(fā)明的方法的重要優(yōu)點在于，可以使用相對廉價的、具有高纖絲數目/高單絲數目的芯線制備纖維層。在根據本發(fā)明的方法中，在第一步驟中提供如下的纖維無緯物，該纖維無緯物例如在至少400°C的溫度時在惰性氣氛下處理之后，也能提供可靠的牢固性，并且其中，材料是相互協(xié)調的，即，纖維無緯物在所述高溫處理之后不具有或不具有明顯的起波紋或其他不期望的變形。為了提供纖維無緯物，在第一步驟中提供兩個或更多個纖維層的布置，將兩個或更多個纖維層布置為部分彼此相疊或完全彼此相疊，其中，一個或多個纖維層包含占相應纖維層的總重量的至少50重量％的選自由碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物組成的組的纖維，并通過這種方式實現(xiàn)了制備高品質和耐負荷的復合材料。碳纖維及其前體纖維以及陶瓷纖維的制備方案對于本領域技術人員是公知的并且對此介紹如下。本申請中所使用的術語“纖維層”包含任何材料或材料混合物的纖維的任意層。 纖維層可特別為單向層或者說單一方向層(Einrichtimgslage)，也就是說，例如具有通常平行或基本平行于一個方向延伸的多個纖絲/單絲或紗線的纖維層。這一點可以例如通過對芯線或纖絲或紗線的任意平行布置進行伸展來進行。此外，術語“纖維層”還包含如下的纖維層，其具有纖絲/單絲或更短長度纖維段的任意布置或任意分布，例如無紡布層。特別地，纖維層同樣可以具有不同的長度和/或寬度尺寸或不同的形狀。在待制備的、根據本發(fā)明的方法中所使用的纖維無緯物中，包含至少50重量％的選自碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物的纖維的一個或多個纖維層可以占據纖維無緯物中的每個期望的位置，并且可以例如是最下纖維層、最上纖維層和/或位于其他纖維層之間的纖維層。除了碳纖維、其前體纖維以及陶瓷纖維之外，纖維層可包含本領域技術人員根據其一般專業(yè)知識以及本發(fā)明的教導可選擇的任意纖維。例如當纖維無緯物的至少兩個，有利地為至少50%的纖維層數目、優(yōu)選所有纖維層包含選自碳纖維、碳纖維的前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物的纖維時，可獲得具有極好的材料特性的、用于制備復合材料的纖維無緯物。此外，具有極好的材料特性的、用于復合材料的一個或多個纖維層可以包含大于70重量％、有利地為大于85重量％、優(yōu)選大于92 重量％、特別是大于98重量％的、選自碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物的纖維，或者可以完全由這些纖維組成。當纖維無緯物的至少一個纖維層(優(yōu)選所有纖維層)包含占相應纖維層的纖維總重量的例如0. 5至100重量％，優(yōu)選2至99重量％的陶瓷纖維時，可獲得具有良好機械耐負荷性的復合材料。在根據本發(fā)明的方法的另一步驟中，為了提供纖維無緯物，可用安設粘合線將至少一個纖維層安設在一個或多個另外的纖維層上。安設過程可特別包括使安設粘合線引導穿過所述至少一個纖維層并引導穿過所述一個或多個其他的纖維層中的至少之一。術語“安設”還包括首先僅使一部分待加工的纖維層彼此相疊地布置并相互挨著地安設，然后，將其他的纖維層安設在所述首先制成的纖維無緯物的一個或多個纖維層上。 術語“安設”還包括使兩個、三個或多個纖維無緯物與多于一個的纖維層彼此相疊并相互固著。根據本發(fā)明的方法的優(yōu)點還在于，所述纖維無緯物在一個或多個部段中具有不同數目的纖維層。通過這種方式，可根據最終有待制成的產物，特別是有待制成的復合材料，有針對性地改變和匹配有待制成的產物的伸展或厚度以及耐負荷性。安設粘合線可包含一種或多種選自碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物的纖維。還應注意，現(xiàn)有技術中目前存在如下偏見基于具有高脆性和/或易碎性的材料 (例如碳纖維及其前體纖維以及陶瓷纖維)的粘合線不適用于如下的方法，在所述方法中， 纖維多次以相對小的彎曲半徑彎曲，特別是在當這種方法以工業(yè)規(guī)模和高生產速度運行時，這是因為被認為所述纖維會完全損毀。特別地，安設粘合線的一種或多種碳纖維前體纖維可選自預氧化的粘膠纖維、預氧化的聚丙烯腈纖維、預氧化的紡織用纖維、酚醛樹脂纖維、浙青基前體纖維及它們的混合物。纖維層的一種或多種碳纖維前體纖維還可選自預氧化的粘膠纖維、預氧化的聚丙烯腈纖維、預氧化的紡織用纖維、酚醛樹脂纖維、浙青基前體纖維及它們的混合物。術語預氧化的聚丙烯腈纖維(通常也常被稱作PAN-Ox-纖維)、酚醛樹脂纖維、浙青基前體纖維對于本領域技術人員是公知的，并且在下文做詳細闡釋。術語“紡織用纖維”包含本領域技術人員公知的任何紡織用纖維，特別是包含含碳化合物或由含碳化合物組成的紡織用纖維。安設粘合線的一種或多種陶瓷纖維和/或纖維層的一種或多種陶瓷纖維可選自 玄武巖纖維、基于Si、C、B、N、Al或其化合物的纖維、玻璃纖維、基于氧化鋁的纖維、基于氧化鋯的纖維、基于TiC的纖維、基于WC的纖維及它們的混合物。優(yōu)選地，一種或多種陶瓷纖維選自玄武巖纖維、包含SiNC、SiBNC, SiC、B4C, BN、Si3N4、氧化鋁、氧化鋯、TiC、WC及它們的混合物或由SiNC、SiBNC, SiC、B4C, BN、Si3N4、氧化鋁、氧化鋯、TiC、WC及它們的混合物組成的纖維及所述纖維的混合物。如在本發(fā)明中所使用的那樣，術語“基于某種材料的纖維” 表示該纖維由一種確定的材料組成或可包含所述確定的材料。上述陶瓷材料為本領域技術人員公知并在下文詳細闡釋。當例如安設粘合線的一種或多種纖維包含具有選自C、Si、N、B、Al、Zr、Ti、W的至少一個，優(yōu)選兩個或更多元素的化合物時，可獲得具有高耐負荷性的安設粘合線。特別地，當C、Si、B、N、Al、Zr、Ti、W的總含量為占安設粘合線的總重量的大于50 重量％，有利地為大于83重量％，優(yōu)選大于85重量％，特別是大于95重量％時，可獲得例如包含一種或多種陶瓷纖維的具有高耐負荷性的安設粘合線，其中，C、Si、B、N、Al、Zr、Ti、 W中的一種或多種的含量可為0重量％。因此，安設粘合線也可僅具有C、Si、B、N、Al、Zr、 Ti、W中的一個成分，優(yōu)選兩個或更多的成分。安設粘合線可包括玻璃纖維或由玻璃纖維組成，然而有利地為包含占安設粘合線的總重量的不超過15重量％，優(yōu)選不超過10重量％的一種或多種玻璃纖維；特別地，安設粘合線可不包含玻璃纖維。需要時可在纖維層的安設中使用包含相同或不同纖維的多種安設粘合線。優(yōu)選地，安設粘合線包含占安設粘合線的總重量的至少15重量％的、選自碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物的纖維。為了獲得具有極好耐負荷性的安設粘合線，有利的是，安設粘合線包含占安設粘合線的總重量的至少75重量％，有利地為至少85重量％，優(yōu)選至少96重量％，特別是至少98重量％，進一步特別是至少99重量％ 的、選自碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維、碳纖維及它們的混合物的纖維，或完全由所述纖維組成。作為安設粘合線，可使用例如IK-纖絲/單絲、紗線、特別是具有很低的每米重量 (例如0. 05至0. 12g/m)的碳纖維紗線、或具有很低的每米重量(例如在0. 04特克斯(Tex) 至1特克斯范圍內)的碳纖維-短纖紗線(Kohlenstofffaser-Mapelfasergarn)。作為可選的成分，安設粘合線可以還包含例如由本領域技術人員基于其一般專業(yè)知識可選擇的任何有機聚合物，例如聚丙烯腈，其中，所述聚合物可特別以纖維形式存在， 以及例如是金屬(特別是呈金屬纖維或金屬紗線形式)、添加劑。本領域技術人員可基于其一般專業(yè)知識和本說明書的教導來選擇這些可選的成分。
安設粘合線可以具有根據DIN 60905確定的例如不超過1特克斯(Tex)的細度/ 纖度，或有利地具有0. 04至1特克斯的細度/纖度、優(yōu)選為0. 04至0. 75特克斯的細度/纖度。根據本發(fā)明的方法特別提供如下優(yōu)點可使用如下的安設粘合線，所述安設粘合線在加熱時可以完全或基本完全轉化為碳和/或包含C、Si、N、B、Al、Zr、Ti、W中的兩個或更多的混合物或化合物，優(yōu)選轉化為包含硅和碳的混合物或化合物，即，例如在包含99. 9 重量％ (占氣氛的總重量)的氮氣的氣氛下加熱至1000°C的溫度在一小時之后剩余如下的材料，其中，C、Si、N、B、Al、Zr、Ti、W的總含量，有利的是，碳和/或硅的總含量為占加熱后剩余的安設粘合線的總重量的至少90重量％，優(yōu)選至少93重量％，其中，C、Si、N、B、Al、 Zr、Ti、W中的一種或多種的含量也可為0重量％。作為安設粘合線，可特別使用耐高溫的粘合線。本發(fā)明中所使用的術語“耐高溫的粘合線”包括如下的線，所述線在包含99. 9重量％ (占氣氛的總重量)的氮氣的氣氛下在 8小時的時間段內承受得住405°C的溫度作用，而不完全熔化也不完全分解成非纖維形式 (例如粉末形式)的分解殘余物。有利的是，可使用高度耐高溫的粘合線，即如下的線，所述線在包含99. 9重量％ (占氣氛的總重量)的氮氣的氣氛下在8小時的時間段內在410°C的溫度作用下具有不超過60重量％ (占加熱前纖維的總重量)的質量損失。優(yōu)選可使用非常高度耐高溫的粘合線，即如下的線，所述線在包含99. 9重量％ (占氣氛的總重量)的氮氣的氣氛下在8小時的時間段內在600°C的溫度作用下具有不超過60重量％ (占加熱前纖維的總重量)的質量損失。進一步優(yōu)選地，可使用尤為高度耐高溫的粘合線，即如下的線，所述線在包含99.9重量％ (占氣氛的總重量)的氮氣的氣氛下在8小時的時間段內在900°C 的溫度作用下具有不超過60重量％ (占加熱前纖維的總重量)的質量損失。特別地，可使用極度耐高溫的粘合線，即如下的線，所述線在包含99. 9重量％ (占氣氛的總重量)的氮氣的氣氛下在8小時的時間段內在2000°C的溫度作用下具有不超過60重量％ (占加熱前纖維的總重量)的質量損失。除了含量為不超過0.01重量％ (占氣氛的總重量)的雜質之外，所述包含99. 9重量％的氮氣的氣氛還有利地由氮氣、稀有氣體、氧氣和氧化碳組成， 優(yōu)選由氮氣和稀有氣體組成。當使用如下的粘合線作為安設粘合線時，其中，所述粘合線在包含99. 9重量％ (占氣氛的總重量)的氮氣的氣氛下加熱至400°C，有利地為410°C，優(yōu)選600°C，進一步優(yōu)選900°C，特別是2000°C之后，特別是在該溫度下加熱8小時的時間段之后，具有至少5MPa， 有利地為至少lOMPa，優(yōu)選至少120MPa，進一步優(yōu)選至少200MPa，特別優(yōu)選至少400MPa的抗拉強度，則可獲得特別有利的根據本發(fā)明的纖維無緯物和復合材料。抗拉強度可根據ASTM D3379-75來測定。在下文的方法部分中將詳細闡釋用于測定抗拉強度的優(yōu)選方法。在本發(fā)明所進行的大量試驗中，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)根據本發(fā)明的用于制備纖維無緯物所使用的安設粘合線在加熱至制備復合材料所使用的溫度之前及之后均顯示令人滿意的抗拉強度。特別令人驚訝且有利的是，在使用包含碳纖維-前體纖維(例如預氧化的聚丙烯腈(PAN-Ox))或由碳纖維-前體纖維(例如預氧化的聚丙烯腈(PAN-Ox))組成的安設粘合線時，加熱到例如直至2000°C或更多的溫度之后，抗拉強度升高。因此，包含一種或多種選自碳纖維-前體纖維、碳纖維及它們的混合物的纖維或由一種或多種選自碳纖維-前體纖維、碳纖維及它們的混合物的纖維組成的安設粘合線使得根據本發(fā)明的纖維無緯物和復合材料具有非常好的材料特性。 除了安設粘合線之外，還可以可選地使用由本領域技術人員公知的任何材料形成的補充粘合線，例如基于聚丙烯腈的纖維。例如，可以安設具有安設粘合線(特別是基于耐熱材料)的部段與一個或多個具有補充粘合線的部段，下文所使用的術語“粘合線”包含安設粘合線和補充粘合線。粘合線可為例如紗線，特別是根據DIN 60900的紗線。所述紗線可以包含一條或多條纖維，并且可以具有本領域技術人員公知的任何紗線結構。例如可使用單股紗線或合股紗線，特別是具有兩條或更多條絞合在一起的紗線的合股紗線。例如可以有利的是，合股紗線包含至少兩條相對絞合的紗線，這是因為這種合股紗線可以被較低程度地壓縮，特別是在纖維無緯物被用于制備復合材料時。粘合線可以例如是一種或多種多纖絲絞線/多單絲絞線，其中，多纖絲絞線有利地可具有根據DIN 60905確定的0. 04至1特克斯的細度/ 纖度，優(yōu)選0. 04至0. 75特克斯的細度/纖度。還可使用短纖紗線/短絲紗線、還有纖絲紗線或它們的混合物來作為粘合線-作為安設粘合線和作為補充粘合線。本發(fā)明中所使用的術語“短纖紗線”表示如下的紗線，所述紗線由有限長度，例如1 至50mm，有利地為6至20mm，優(yōu)選8至15mm長的纖維構成。例如可通過在紡織中絞合多條纖維由所述纖維獲得任意長度的紗線。本發(fā)明中所使用的術語“纖絲紗線/單絲紗線”表示由理論上無限長度的纖維(所謂的纖絲/單絲)構成的紗線。除了包含碳纖維和/或碳前體纖維和/或陶瓷纖維的紗線之外，安設粘合線還可例如可選地包含基于其他材料的紗線，其中，所述紗線例如包含有機聚合物，特別是例如聚丙烯腈或粘膠(Viskose)。此外，安設粘合線可以在與相鄰分布的或與安設粘合線絞合的補充粘合線相組合下使用。兩種或更多種安設粘合線的組合方案也是可行的。用安設粘合線將至少一個纖維層安設在一個或多個另外的纖維層上的過程以如下方式進行，即，安設粘合線引導穿過所述至少一個纖維層和所述一個或多個另外的纖維層。可通過本領域技術人員公知的不同方式來進行所述引導穿過的過程，例如通過縫合方法和/或編織方法和/或鉤編方法來進行。本領域技術人員基于其一般專業(yè)知識可將所述方式在必要時與根據本發(fā)明的方法相匹配。在一些應用中，有利的是，安設粘合線穿過纖維層中的例如纖絲之間的空隙或間距。然而優(yōu)選的是，安設粘合線例如用針例如通過刺穿纖維層來穿過纖維層。非常有利的是，通過縫合將至少一個纖維層安設在一個或多個另外的纖維層上， 這是因為通過這種方式可達到安全可靠的以及高度耐負荷的相應纖維層的連接?？衫缬帽绢I域技術人員基于其一般專業(yè)知識和本發(fā)明的教導可選擇的工業(yè)縫紉機進行縫合。本領域技術人員基于其一般專業(yè)知識可選擇針和針步類型。在此，縫合可以單側或雙側地進行。使用上線和底線進行縫合時，也就是說，一條基本上在纖維無緯物的下方引導的線和一條基本上在纖維無緯物的上方引導的線中的至少一個、優(yōu)選兩者均可以是安設粘合線。安設步驟可以包含所述安設粘合線在第一入口部位處進入第一纖維層，被引導穿過第一纖維層和至少一個另外的纖維層，并在所述至少一個另外的纖維層上的第一出口部位處出來，并且可選地在所述至少一個另外的纖維層上的第二入口部位處進入，并且被引導穿過至少一個另外的纖維層和第一纖維層，并在所述第一纖維層上的第二出口部位處出來。另外可選地，所述安設粘合線可在所述第一纖維層上的第三入口部位處再次進入，被引導穿過第一纖維層和至少一個另外的纖維層，并且在所述至少一個另外的纖維層上的第三出口部位處出來，以及在所述至少一個另外的纖維層上的第四入口部位處進入， 被引導穿過至少一個另外的纖維層和第一纖維層，并在所述第一纖維層上的第四出口部位處出來。上文介紹的安設粘合線的穿過過程還可以多次重復。優(yōu)選地，在一些安設方法中，一個或優(yōu)選每隔一個出口部位，例如第一、三、五出口部位，和后續(xù)的入口部位，例如第二、四、六入口部位，可在空間上重合，或者具有小于3mm 的間距。然而，纖維層上的入口部位和出口部位也可在空間上至少部分各自間隔開。在制成的纖維無緯物中，入口部位(例如第一入口部位)和對應的出口部位(例如第一出口部位)基本彼此垂直相疊而置，優(yōu)選以小于5mm相互偏移。然而，在一些安設方法中，安設粘合線可傾斜穿過纖維無緯物，使得入口部位與對應的出口部位不基本彼此垂直相疊地存在。在本發(fā)明中，安設粘合線的在入口部位與出口部位之間延伸的纖維無緯物區(qū)域被稱作安設部段，在通過縫合來安設的情況下，被稱作接縫。此外，至少在安設之前，安設粘合線可至少部分地、優(yōu)選完全由安設流體、例如漿料來包覆。在不將本發(fā)明限定于如下假設的正確性的情況下，假設用安設流體部分或完全地包覆安設粘合線，以有助于使纖維層與耐高溫并且進而相對敏感和/或易碎的材料在速度進一步提升的情況下實施固著。這能夠節(jié)省工作時間和生產時間，使得可向消費者成本低廉地提供纖維無緯物和纖維無緯物強化的復合材料。可以液體、溶液、懸浮體、能流動的混合物或氣溶膠的形式提供安設流體。例如，安設流體可包含一種或多種如下的化合物或由如下化合物組成，所述化合物選自水、硅油、聚氨酯、環(huán)氧樹脂化合物，例如環(huán)氧酯、聚乙烯醇、蠟、脂肪酸酯、聚氨酯酯、聚氨酯醚、它們的衍生物及它們的混合物。安設流體還可以可選地包含溶劑，例如無機或有機溶劑、堿、酸、緩沖混合物、潤滑劑、分散劑和本領域技術人員基于其一般專業(yè)知識和本發(fā)明的教導可選擇的其他可選成分。安設流體優(yōu)選為水性混合物。為了達到高度耐負荷的固著，可以有利的是，安設部段，例如接縫相對于纖維無緯物的一邊緣傾斜分布地或垂直地延伸，也就是與纖維無緯物的一邊緣成至少10°，有利地至少30°，優(yōu)選大約80°至90°地延伸，所述邊緣有利地為在纖維無緯物的縱向上分布的縱向邊緣。安設部段(例如接縫)可在其整個長度上由安設粘合線或由補充粘合線制備，或可選具有至少一個如下部段，在所述部段中，使用補充粘合線代替安設粘合線，或干脆不使用粘合線。對于纖維無緯物的制備，可以有利的是，可使用20 1至1 30、有利地為3 1 至1 15、優(yōu)選2 1至1 7的安設粘合線與補充粘合線的重量比例，分別占存在于纖維無緯物中的安設粘合線和補充粘合線的總重量而言。在圖1中示出安設粘合線和補充粘合線的可能的有利的布置方案，其中，多個由補充粘合線構成的安設粘合線(接縫)跟隨一個由安設粘合線構成的安設部段(接縫)?；谝话銓I(yè)知識并考慮到本發(fā)明的教導，由安設粘合線構成的安設部段與由補充粘合線構成的安設部段能以多種方式布置，同樣可例如相交或相疊。在許多應用中，可以有利的是，由安設粘合線構成的一個或多個安設部段與由補充粘合線構成的安設部段基本相互平行地分布。在用安設粘合線將至少一個另外的纖維層安設在第一纖維層上之后，得到纖維無緯物。該纖維無緯物優(yōu)選為多軸纖維無緯物。本發(fā)明中所使用的術語“多軸纖維無緯物”表示包含至少兩個各自的縱向不相互平行的單向層(也稱作單一方向層)的纖維無緯物。單向層的制備方法為本領域技術人員所公知，并且在下文詳細闡釋。在下一方法步驟中，纖維無緯物經歷高溫處理，從而獲得在具有在復合材料中作為強化物的有利特性的纖維無緯物。在所述高溫處理過程中，可以例如使存在于纖維層和/ 或粘合線中的碳纖維或其前體纖維碳化或石墨化。在所述處理之后，由碳纖維或其前體纖維組成的纖維層和/或粘合線，或纖維層的部分區(qū)域可具有占纖維層、粘合線或纖維層的部分區(qū)域的總重量的大于90重量％，有利地大于92重量％，優(yōu)選95重量％或者更大的碳含量。纖維無緯物的溫度處理可在至少400°C，有利地為405°C至2700°C，優(yōu)選500°C至 2500 "C，進一步優(yōu)選600 "C至2000 "C，特別是600 "C至900 °C和/或1600 "C至2000 "C的溫度
下在惰性氣氛下進行。在本發(fā)明中，術語“惰性氣氛”包括如下氣氛，所述氣氛不含氧氣或具有占氣氛總重量的小于5重量％，有利地為小于1重量％，優(yōu)選小于0.2重量％，進一步優(yōu)選小于0. 1 重量％，特別是小于0. 001重量％的氧氣含量。優(yōu)選的惰性氣氛具有占氣氛總重量的例如至少99. 9重量％的氮氣和/或稀有氣體。除了占氣氛總重量，含量不超過0. 01重量％的雜質之外，具有至少99. 9重量％氮氣和/或稀有氣體的氣體有利地還由氮氣、稀有氣體、氧氣和氧化碳組成，優(yōu)選由氮氣和稀有氣體組成。作為“惰性氣氛”，還可使用具有小于Iatm 壓力的氣氛，即，將包含所述氣氛的容器部分或完全抽真空之后獲得的氣氛。惰性氣氛可優(yōu)選包含氮氣和/或稀有氣體。高溫處理時間段可例如持續(xù)至少5分鐘，有利地為1小時至M小時，優(yōu)選2. 5至 12小時，特別是3. 5至9小時。在高溫處理結束之后，獲得經高溫處理的纖維無緯物。在該纖維無緯物中，纖維層被至少部分地仍利用安設粘合線彼此挨著地安設。在根據本發(fā)明的方法的另一后續(xù)步驟中，可以利用粘合劑對經高溫處理的纖維無緯物加以浸漬，其中，首先獲得經浸漬的纖維無緯物，經浸漬的纖維無緯物的浸漬物尚未硬化。在本發(fā)明中，所述經浸漬的纖維無緯物也被稱作預浸料坯。粘合劑可以包含一種或多種樹脂和/或一種或多種無機浸漬劑，以及一種或多種溶劑，例如水，以及石墨和/或炭黑，以及本領域技術人員基于其一般專業(yè)知識和本說明書的教導可選擇的其他添加劑。特別適用于對纖維無緯物加以浸漬的樹脂為例如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、苯并惡嗪樹脂、氰酸酯樹脂、聚酯/乙烯酯樹脂、呋喃樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、它們的衍生物及它們的混合物。
為了浸漬纖維無緯物，還可使用無機浸漬劑，其中，為了浸漬纖維無緯物，例如液體硅、SiC前體聚合物、特別是硅氮烷、SiC-前體低聚物及它們的混合物是特別合適的。如在本發(fā)明中所使用的那樣，術語“SiC前體聚合物”表示如下的化合物，所述化合物具有大于約300g/mol分子量，并且包含硅以及碳和/或氮，以及例如可具有占化合物的總重量的10至99重量％的Si含量。如在本發(fā)明中所使用的那樣，術語“SiC前體低聚物” 表示如下化合物，所述化合物包含硅以及碳和/或氮，具有至少兩個硅原子和至多約300g/ mol的分子量，并且例如可具有占化合物的總重量的10至99重量％的Si含量。優(yōu)選地， SiC前體聚合物或SiC前體低聚物在惰性氣氛下加熱至大于150°C的溫度時至少部分轉變?yōu)?SiC0在浸漬纖維無緯物時，當使用至少一種選自如下的化合物時，可例如獲得非常好的結果，所述化合物有低聚硅氮烷、聚硅氮烷、低聚碳硅氮烷、聚碳硅氮烷、低聚硅烷、聚硅烷、低聚硼碳硅氮烷、聚硼碳硅氮烷、甲基低聚硅氧烷、甲基聚硅氧烷、低聚碳硅烷、聚碳硅烷、低聚硼硅氮烷、聚硼硅氮烷、低聚二烷基硅酮、聚二烷基硅酮、低聚硅氧烷、聚硅氧烷、例如聚二烷基硅氧烷(如聚二甲基硅氧烷)、例如聚二芳基硅氧烷(如聚二苯基硅氧烷)、例如聚單烷基單芳基硅氧烷(如聚單甲基單苯基硅氧烷)、它們的衍生物及它們的混合物。術語低聚硅氮烷、低聚碳硅氮烷、低聚硅烷、低聚硼碳硅氮烷、甲基低聚硅氧烷、低聚碳硅烷、 低聚硼硅氮烷、低聚二烷基硅酮、低聚硅氧烷等包含落入各個術語范圍內的至少由兩個單體單元構成的各低聚物，即，從二聚體開始到具有至多約300g/mol的分子量的化合物的各低聚物。術語聚硅氮烷、聚碳硅氮烷、聚硅烷、聚硼碳硅氮烷、甲基聚硅氧烷、聚碳硅烷、聚硼硅氮烷、聚二烷基硅酮、聚硅氧烷等包含落入各個術語范圍內的具有大于約300g/mol分子量的各聚合物。此外，纖維無緯物可用無機浸漬劑加以浸漬，也可用樹脂，優(yōu)選合成樹脂加以浸漬。例如，纖維無緯物的相鄰部段可用一種或多種無機浸漬劑和/或用一種或多種樹脂加以浸漬。例如，浸漬還可在多個步驟中或在一系列浸漬過程中用一種或多種無機浸漬劑和/ 或用一種或多種樹脂來進行，和/或通過使用一種或多種無機浸漬劑和樹脂的混合物加以浸漬。硬化條件的選擇應考慮選擇的浸漬劑的需要。在另一方法步驟中可使經浸漬的纖維無緯物硬化，從而獲得硬化的纖維無緯物強化的復合材料，特別是如下的復合材料，其具有至少部分以纖維無緯物強化的基質。當至少部分或完全用一種或多種有機樹脂進行浸漬時，硬化之后會獲得包含硬化的合成材料或由硬化的合成材料組成的基質，其中，所獲得的復合材料通常也被稱作纖維強化的合成材料。在至少部分包含碳纖維的碳纖維無緯物或無緯物的情況下，獲得碳纖維強化的合成材料(CFK)。在用一種或多種無機浸漬劑浸漬時，硬化后獲得由至少部分交聯(lián)的無機浸漬劑組成的基質。經浸漬的纖維無緯物的硬化可在至少40°C的硬化溫度范圍內，在50至260°C，優(yōu)選80至200°C的硬化溫度下進行。優(yōu)選在硬化時段之前和/或至少在部分硬化時段之內在壓力下例如用壓制工具通過壓制經浸漬的纖維無緯物的至少一個表面的至少一個表面部段進行硬化。硬化時段可例如為至少1分鐘，有利地為10分鐘至8小時，優(yōu)選15分鐘至3 小時。壓力下的硬化時段可例如在至少1分鐘的范圍，有利地為19分鐘至8小時，優(yōu)選15
13分鐘至3小時。壓制壓力可以例如為至少0. OlMPa，優(yōu)選0. OlMPa至lOOMPa。占未浸漬的纖維無緯物的總重量的粘合劑含量可為10至90重量％，有利地為30 至70重量％，優(yōu)選35至50重量％。占未浸漬的纖維無緯物的總重量的樹脂和/或無機浸漬劑的含量可為5至85重量％，有利地為25至65重量％，優(yōu)選30至45重量％。纖維無緯物可例如被浸濕直至纖維無緯物飽和。特別地，可使用液體樹脂或熔化樹脂(“熱熔樹脂”)，例如酚醛樹脂?？赏ㄟ^使用本領域技術人員公知的任何方法來實施硬化和浸漬的方法步驟。當通過浸入浸浴或用膜傳送方法進行浸漬時，可獲得非常有利的結果。可例如連續(xù)地實施這些方法步驟，即，織物可例如從滾筒上開卷，通過一個或多個具有合適溫度和氣氛(例如 400°C或更高，在惰性氣氛下)的熔爐，然后進一步通過樹脂浴和/或具有無機浸漬劑浴，和 /或滾壓砑光機(Walzenkalander)和/或其他的浸漬裝置。然后可進行硬化，其中，獲得其基質由纖維無緯物，例如碳纖維無緯物來強化的復合材料。硬化的方法步驟可連續(xù)或非連續(xù)地進行。硬化的樹脂和/或硬化的無機浸漬劑在硬化后獲得的復合材料中滿足多個功能。首先在纖維無緯物的芯線與纖維之間生成樹脂化合物，并且在織物中固定其位置。根據復合材料應用，纖維無緯物可完全或分段地嵌入包含硬化的樹脂和/或無機浸漬劑的基質中，和/或完全或分段鍍覆有僅覆蓋各個纖維的由樹脂和/或無機浸漬劑構成的膜，和/ 或分段不含樹脂。硬化的粘合劑也引起纖維無緯物的機械強化。硬化和/或壓制步驟之后可獲得纖維無緯物強化的復合材料或纖維無緯物強化的復合材料產品。在本申請的范圍內，纖維無緯物強化的復合材料表示可選地經歷其他加工步驟 (例如裁剪、切削造型等)的、部分或優(yōu)選完全硬化的纖維無緯物強化的復合材料。在本申請中，硬化的纖維無緯物強化的復合材料也被稱作坯體?？蛇x地，即使在沒有在中間加入獲取部分或完全硬化的纖維無緯物強化的復合材料的步驟的情況下，部分或完全硬化的纖維無緯物強化的復合材料或者部分或完全硬化的纖維無緯物強化的復合材料產品也可經歷其他方法步驟，例如熱處理，例如碳化或石墨化， 或進一步加熱和/或壓制等。在另一方法步驟中，可以進行熱處理，其中，硬化的粘合劑進行部分或完全碳化和 /或石墨化。該方法步驟通?？筛鶕绢I域技術人員公知的任何方法進行，在下文中也被稱作“粘合劑基質-碳化”或“粘合劑基質-石墨化”。如本發(fā)明中所使用的那樣，術語“硬化的粘合劑的部分或完全碳化(石墨化)”表示經歷部分或完全碳化(石墨化)的熱處理的復合材料試樣塊中的碳含量相對于熱處理之前的復合材料試樣升高了。熱處理可在第一溫度范圍(通常也稱作“碳化”)內進行，并且可以例如在排除起氧化作用的物質的前提下，也就是，要么在惰性氣氛、保護氣體下，要么以作用為吸氣劑 (Getter)的、結合起氧化作用的介質、特別是氧的物質來包覆待燃燒物質)，在約800°C至約1250°C，優(yōu)選850°C至950°C，特別是880°C至920°C的溫度或溫度范圍內通過加熱進行。 第一溫度范圍內的熱處理可進行例如至少30分鐘，優(yōu)選至少8小時，特別是30分鐘至96 小時的時間段。術語“惰性氣氛”在前文中已經闡釋。在本發(fā)明的教導中，為了進行第一溫度范圍內的熱處理(“碳化”)，可使用本領域技術人員公知的任何方法，例如固相熱解。為了達到良好的焦炭產率，可以事先例如在300至600°C的范圍內用最大4°C每小時的相對小的溫度梯度進行加熱階段，或在壓力下使其焦化。該方法步驟的最終溫度可不超過例如 U50°C。完全或僅部分硬化的纖維無緯物強化的復合材料可以經歷第一溫度范圍內的熱處理。第一溫度范圍內的熱處理之后獲得其基質包含碳并且以碳纖維無緯物強化的復合材料(“碳纖維強化的碳”，CFC)。相對于第一溫度范圍內的熱處理可另選地或附加地，特別是在第一溫度范圍內的熱處理之后，可進行第二溫度范圍內的熱處理(通常也被稱作“石墨化”)。第二溫度范圍內的熱處理(“石墨化”)可以通過本領域技術人員公知的任何方法進行。特別地，可在惰性氣氛下，在約1251°C至3000°C，優(yōu)選1800°C至2200°C范圍的溫度下，以例如至少約30分鐘，優(yōu)選至少8小時，特別是30分鐘至96小時的時間段進行加熱。術語“惰性氣氛”前文已經闡釋。在第一溫度范圍和/或第二溫度范圍內的熱處理中，由于揮發(fā)性組分的離去而導致的重量損失使得樹脂層收縮。熱處理之后獲得的復合材料的長處在于高耐溫性。在熱處理纖維無緯物強化的復合材料或復合材料產品之后可獲得經熱處理的纖維無緯物強化的復合材料或復合材料產品?？梢钥蛇x地進行加工步驟，例如裁剪或切削造型等。可選地，在第一溫度范圍和/或第二溫度范圍內的一次或多次熱處理之后獲得的復合材料，特別是包含碳纖維強化的碳的復合材料可以附加地經歷一次或多次后處理，特別是再致密化，其中，至少對復合材料浸漬一次，特別是用可碳化介質加以浸漬，和/或再經歷至少一次第一溫度范圍和/或第二溫度范圍內的熱處理(通常也被稱作重燒)。在本發(fā)明的教導中，再致密化-特別是浸漬和熱處理步驟，通常可根據本領域技術人員公知的任何方法進行。如在本發(fā)明中所使用的那樣，術語再致密化表示導致處理的材料或工件的密度得以維持或升高的材料或工件的每種處理方案。優(yōu)選可通過這種后續(xù)處理來升高密度。在此，特別有利地，可在上文和下文所述的條件下進行浸漬和熱處理。對于浸漬來說， 可例如使用所謂的真空壓力法。可使用用于對包含碳或由碳組成的零件加以浸漬的所有公知的物質作為浸漬劑， 例如具有大于30重量％的焦炭產率的物質，例如合成樹脂，特別是熱固樹脂或浙青及其衍生物，以及樹脂和浙青和/或浙青衍生物的混合物。特別可使用酚醛清漆或酚醛樹脂類型的酚醛樹脂，呋喃樹脂或浸漬浙青。浸漬(所謂的重燒)之后，在排除起氧化作用的物質的前提下，特別是在惰性氣氛下，進行上文所限定的第一溫度范圍和/或第二溫度范圍內的熱處理。在第一溫度范圍和/或第二溫度范圍內的熱處理之前和/或之后，可在例如8至 10小時之內，加熱或冷卻至例如室溫(20°C )。對于第一溫度范圍和/或第二溫度范圍內的熱處理來說示例性的和優(yōu)選的時間段和溫度范圍在上文中已經詳細闡釋。在該方法步驟中，應將一個或多個附加的碳包覆物(KohlenstoffhillIen)施加至已有的包覆部(HUlle) 上，并且填充第一碳化步驟之后仍然存在于第一個包覆部中的裂縫和孔隙。根據纖維的預計的保護效果，也可多次進行所述浸漬和重燒過程，例如1至3次。對于特定應用，對于復合材料的優(yōu)化來說，有利的是第一溫度范圍內的熱處理 (其中可進行碳化)，還有惰性氣氛下的第二溫度范圍內的熱處理(其中可進行石墨化)。 然而可選采取所述措施。大部分情況下，在石墨化時不超過3000°C，特別是M00°C的最終溫度。優(yōu)選在1800至2200°C的溫度下進行。對于該步驟，可使用所有公知的石墨化方法。上文描述的再致密化可以重復一次或多次，再致密化首先包含浸漬過程，然后包含燃燒過程。所要實施的再致密化的次數取決于碳纖維強化的碳素陶瓷的期望目標密度，并且可以優(yōu)選以直接連續(xù)的方式先后進行一次或多次，例如兩次、三次或四次或更多次。優(yōu)選地，浸漬步驟和隨后的燃燒步驟分別進行三次。在再致密化之后可達到例如1. 30至1. 60g/ cm3，優(yōu)選1. 30至1. 55g/cm3的密度。此外，一次或多次熱處理之后獲得的和/或如上所述的經再致密化的包含纖維無緯物強化的碳的復合材料還可以可選地根據CVD方法(CVD =化學氣相沉積)或根據CVI方法(CVI =化學氣相滲透)利用高熔點物質(例如熱解碳、TiC、TiN或SiC)的保護層進行氣相鍍覆。在本發(fā)明中，可使用本領域技術人員公知的任何CVD/CVI方法。CVD/CVI方法例如記載于文獻 DE 39 33 039 Al 或在 E. Fitzer 等的出版物 Chemiehgenieur-iTechnik (化學工程師技術)57，Nr. 9，第737-746頁(1985)中。此外，在第一溫度范圍和/或第二溫度范圍內的熱處理之后獲得的和/或如上所述的經再致密化的和/或CVD方法或CVI方法之后鍍覆的包含碳纖維強化的碳的復合材料還可以可選地經歷滲硅。這種方法例如記載于E. Fitzer等的出版物 Chemie-Ingenieur-Technik 57，Nr. 9，第 737-746 頁(1985)中。在本發(fā)明的范圍內，可以根據本領域技術人員公知的任何方法進行滲硅。當例如在1450°C至2200°C的溫度范圍內，優(yōu)選在1650°C至1750°C的范圍內，在惰性氣氛下進行滲硅時，可獲得特別高質量的復合材料。特別地，可在1650°C至1750°C的溫度范圍內在真空下進行。達到滲硅溫度之后，滲透和反應至SiC的時間段可為至少10分鐘，例如10分鐘至 1小時。在不使用真空進行滲硅的情況下，可特別在2100°C至2200°C的溫度下在惰性氣氛下滲硅。在不使用真空進行滲硅時，滲透反應時間的總和也可為至少10分鐘，例如10分鐘至1小時。有利地，可使用所謂的虹吸技術(Dochttechnik)進行滲硅。在這種情況下，將應被滲硅的型體放置在對于硅而言強吸收性的多孔碳體上，碳體的下部位于液體硅中。之后，硅通過虹吸體(DochtkSrper)上升至待滲硅的物體內，而待滲硅的物體并不直接與硅浴相連。上述再致密化的步驟(特別是通過浸漬和可選的隨后第一溫度范圍和/或第二溫度范圍內的熱處理)，滲硅步驟和氣相鍍覆步驟可分別重復一次或多次和以任意順序相互組合。例如，當在硬化步驟和浸漬的纖維無緯物的可選壓制步驟和第一溫度范圍內的熱處理步驟(其中可發(fā)生碳化)之后，上述浸漬步驟和第一溫度范圍和/或第二溫度范圍內的熱處理步驟(通過該熱處理步驟達到再致密化)進行至少一次，有利地為一次至三次，優(yōu)選四次時，可獲得特別高質量的復合材料。可選地，隨后還可進行滲硅或氣相鍍覆，或在滲硅之后進行氣相鍍覆?？商貏e用碳或含碳混合物通過上述的CVD或CVI方法進行氣相鍍覆。根據另一方案，本發(fā)明提供根據如下方法獲得的纖維無緯物，該方法包括a)提供纖維無緯物，包括提供部分或完全彼此相疊的兩個或更多纖維層的布置，其中，一個或多個纖維層包含至少50重量％的、選自碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物的纖維，用安設粘合線將至少一個纖維層安設在一個或多個另外的纖維層上，其中，所述安設包括使安設粘合線引導穿過所述至少一個纖維層并且引導穿過一個或多個另外的纖維層中的至少之一，其中，所述安設粘合線包含一種或多種選自碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及其混合物的纖維，以及b)在高溫處理時段內，在至少400°C的溫度下在惰性氣氛下高溫處理所述纖維無緯物。根據另一方案，本發(fā)明提供根據本發(fā)明的纖維無緯物強化的復合材料或復合材料產品和/或根據本發(fā)明的經熱處理的纖維無緯物強化的復合材料或復合材料產品和/或根據本發(fā)明的經再致密化的和/或滲硅的和/或氣相鍍覆的纖維無緯物強化的復合材料或復合材料產品或根據本發(fā)明的纖維無緯物的如下用途用于制備熔爐，特別是高溫熔爐，其被設計為將加熱室加熱至例如至少800°C，優(yōu)選至少1100°C，特別是至少2000°C的溫度，特別是用于制備所述熔爐的內襯層或加熱區(qū)襯層，用于制備熱導體，用于制備化學反應裝置，用于制備化學反應裝置的元件，以及用于制備熱壓模具。包含根據本發(fā)明的纖維無緯物強化的復合材料和/或經熱處理的和/或再致密化的和/或滲硅的和/或氣相鍍覆的纖維無緯物強化的復合材料的或由根據本發(fā)明的纖維無緯物強化的復合材料和/或經熱處理的和/或再致密化的和/或滲硅的和/或氣相鍍覆的纖維無緯物強化的復合材料組成的非常有利的產品是耐高溫元件和裝置，例如熔爐，熔爐的內襯層或加熱區(qū)襯層，熱導體，化學反應裝置，化學反應裝置的元件以及熱壓模具等。導致非常有利的非常規(guī)則的纖維無緯物的纖維層是所謂的單一方向層或單向層。為了制備單向層，可使用一個或多個芯線，所述芯線伸展以形成單向帶。所述單向帶可以并排地布置以形成單向層。在此，所述單向帶可直接相鄰、相距或相疊。本發(fā)明中所使用的術語“芯線”包含本領域技術人員可選擇的任何材料的芯線。例如，當至少一個纖維層，特別是單向層，優(yōu)選所有纖維層具有0. 5K(500纖絲/ 根)至500Κ(500000纖絲/根)的纖絲數目/單絲數目時，可獲得具有非常有利的特性的纖維無緯物。纖維層或單向層的纖絲數目有利地為1Κ(1000纖絲/根)至400Κ(400000纖絲/根)，優(yōu)選在12Κ(12000纖絲/根)至60Κ(60000纖絲/根)的范圍內。因此，根據本發(fā)明的方法既能夠使用輕芯線(“輕絲束”，大約至多2 )，也能夠使用重芯線(“重絲束”， 大約25K以上)。可以在使用具有大于約24K的纖絲數目的芯線的情況下，非常廉價地制備纖維層或單向層?？蛇x地，也可僅使部分芯線伸展，例如僅使芯線的纖絲數目的一半伸展。至少一個纖維層或單向層，優(yōu)選所有纖維層或單向層的纖絲直徑/單絲直徑可以為例如6至8 μ m。此外，單個纖維層或單向層可具有例如50g/m2至500g/m2，優(yōu)選150g/m2至350g/m2 的基于面積的重量(flSchenbezogenes Gewicht)。根據所需的終產物，可以有利的是，選擇具有至少305g/m2的基于面積的重量的一個或多個纖維層或單向層。在使用碳纖維和/或其前體纖維時，由聚丙烯腈以及由浙青或酚醛樹脂纖維獲得的纖維均能產生具有良好機械耐負荷性的纖維層。纖維無緯物通常可根據本領域技術人員公知的任何方法制備。具有非常有利的特性的纖維無緯物為如下纖維無緯物其中，至少一個纖維層，特別是單向層，優(yōu)選所有纖維層，特別是單向層包含碳纖維和/或其前體纖維和/或陶瓷纖維或由碳纖維和/或其前體纖維和/或陶瓷纖維組成，其中，所述纖維無緯物可具有每纖維層或單向層1Κ(1000纖絲/ 根)至400Κ(400000纖絲/根)或更多，優(yōu)選12Κ(12000纖絲/根)至60Κ(60000纖絲/
17根)的纖絲數目。當使用包含聚合物纖維，特別是有機聚合物纖維或其混合物的一個或多個纖維層，特別是單向層時，可獲得具有有利的材料特性和相對低的制備成本的纖維無緯物。在一些應用中，可以證實有利的是，使用基于聚丙烯腈的纖維，基于粘膠的纖維來制備至少一個纖維層。一個、兩個、三個或更多纖維層可例如完全或至少80重量％ (占纖維層中的纖維總重量)由聚丙烯腈纖維和/或粘膠纖維組成。在伸展纖維層或單向層之前、期間和/或之后，可以可選地用一種或多種化學粘合劑來處理纖維層或單向層或其原料。這可例如通過噴涂粘合劑，通過浸入包含粘合劑的浴中，或者通過噴涂可熱熔的或熱粘合的聚合物來實現(xiàn)。當使用由未相聯(lián)的纖絲形成的纖維層時，如果需要，本領域技術人員可混合纖絲，并且例如在伸展之前，使單向層經受高壓水束或實施針刺。為了制備單向層，可分別伸展芯線，并且獲得的單向帶可以可選地并排放置，以形成單向層。在此，可使用本領域技術人員公知的任何方式伸展一個或多個芯線，本領域技術人員基于本發(fā)明的教導，可對所述方式進行匹配和改變。特別地，根據本發(fā)明的方法還能夠制備兩個或更多單向層彼此相疊的多軸纖維無緯物。伸展芯線以及制備單向層和纖維無緯物和制備多軸纖維無緯物的方法將在下文闡釋，并且還例如在文獻FR-A-2 581 085和FR-A-2 581086中有所介紹。通過制備包含兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個或任意更多個纖維層和/ 或單向層的纖維無緯物，可獲得具有不同材料特性的纖維無緯物。為了獲得高度耐負荷的材料，可以有利的是，單向層沿著與布置在所述單向層之上和/或之下的單向層不同的縱向伸展。優(yōu)選地，存在于纖維無緯物中的所有單向層分別沿著不同的縱向伸展。在此，有利地，至少一個單向層的縱向與至少后一單向層的縱向形成至少30°，有利地為至少45°， 優(yōu)選至少60°，特別是85至90°的角度。當單向層分別具有相互不同的縱向時，使用兩個單向層能獲得雙軸纖維無緯物， 使用三個單向層能獲得三軸纖維無緯物，使用四個單向層能獲得四軸纖維無緯物。下面，詳細闡釋單向層和纖維無緯物，特別是多軸纖維無緯物的制備方案。本領域技術人員還可選擇其他的制備方法。在伸展芯線以獲得單向層的過程中，可以首先例如通過一個或多個能夠控制芯線張力的裝置來引導芯線，然后通過一個或多個使芯線伸展的裝置來引導芯線，由此獲得單向帶。然后，一個單向帶可以在一裝置上與一個或多個另外的帶匯合，并形成單向層。所述一個或多個另外的帶可以源自相同或不同材料的芯線?？蛇x地可在其形成之后，用粘合劑處理纖維層、特別是單向層。在根據本發(fā)明的方法中，可使用由相聯(lián)的纖絲及由未相聯(lián)的纖絲形成的芯線以及具有不同材料的混合纖絲的芯線。隨后，多個單向層可以統(tǒng)一成纖維無緯物，特別是多軸纖維無緯物。為此，可使用優(yōu)選如下相互布置的單向層單向層的至少兩個縱向與另一縱向形成大于5°的角度。使用的單向層可具有相同或不同的寬度。在制備多軸纖維無緯物時，本領域技術人員選擇一方向作為被稱作0°方向的基準方向。0°方向通常表示待制備的纖維無緯物的縱向。與該方向平行分布的單向層被稱作0°層。優(yōu)選地，在使用兩個或更多單向層時，兩個或更多另外的單向層如下布置其各自的縱向與0°方向形成具有相反符號的角度，其中，所述角度值可以是相同(所述角度可為例如+60° /-60°或+45° /-45° )的或不同的，或者單向層的各自的縱向與0°方向形成 0°和90°的角度。如在本申請中所使用的那樣，術語“碳纖維”包含由含碳原料纖維(例如基于聚丙烯腈的纖維，基于聚乙炔的纖維，基于聚亞苯基的纖維，基于浙青的纖維，或基于纖維素的纖維)制備的各碳纖維，其中，該術語可特別包含具有占纖維總重量的大于75重量％，有利地為大于85重量％，優(yōu)選大于92重量％的碳含量的纖維。如在本發(fā)明中所使用的那樣，術語“碳纖維-前體纖維”包含可制備碳纖維的并且由前文大量實例提供的含碳原料纖維制備的各纖維，其中，與原料纖維相比，“碳纖維-前體纖維”已經歷了化學或物理變化，例如氧化。碳纖維-前體纖維的實例為預氧化的聚丙烯腈纖維(通常簡稱為PAN-Ox)、預氧化的粘膠纖維、各預氧化的紡織用纖維、酚醛樹脂纖維、浙青基前體纖維及它們的混合物等，其中，該列舉不應被理解為封閉式的。適用作制備碳纖維和碳纖維-前體纖維的原料纖維的纖維是基于聚丙烯腈的纖維。此外，基于聚丙烯腈的纖維還可用于制備纖維層。聚丙烯腈纖維、預氧化的聚丙烯腈纖維的制備方法以及由其制備的碳纖維例如在 E. Fitzer, L. M. Manocha 的出版物"CarbonReinforcements and Carbon/ Carbon Composites (碳強化和碳/碳復合材料)”，Springer出版社，柏林，1998，ISBN 3-540-62933-5，第 10-24 頁中，以及文獻 US 4，001，382、US 6，326，451、EP 0 384 299 Bl 和US6, 054，214中有所介紹。用于制備基于浙青-前體纖維的原料纖維可為各向同性的和各向異性的浙青纖維。為了制備這種原料纖維，使中間相浙青經歷熔融紡絲過程并被拉伸，直至其可塑性變形，其中，可制備具有優(yōu)選方向的浙青纖維。浙青纖維和浙青基前體纖維的合適的制備方法在現(xiàn)有技術中是公知的，并例如在E. Fitzer，L. Μ. Manocha的出版物 “CarbonReinforcements and Carbon/Carbon Composites (碳強化禾口碳 / 碳復合材 14 ) ”， Springer出版社，柏林，1998，ISBN 3-540-6四33_5第24-34頁中，以及專利文獻DE 697 32 825 T2中有所介紹。酚醛樹脂纖維的制備方法以及由該纖維制備粘合線對于本領域技術人員來說是公知的。這種方法例如還在文獻DE 2 308 827和DE 2 328313中有所介紹。作為陶瓷纖維(例如用于纖維層或安設粘合線)，可使用例如經氧化的和/或未氧化的基于一種或多種如下化合物的纖維，所述化合物包含元素碳、硅、硼、鈦、鋯、鎢、鋁和氮中的至少一種，優(yōu)選至少兩種。陶瓷纖維優(yōu)選完全或至少90重量％ (占陶瓷纖維的總重量)由包含元素碳(C)、硅(Si)、硼(B)、鈦(Ti)、鋯(Zr),η (W)、鋁(Al)和氮(N)中的至少兩種的化合物組成。特別地，可使用C、Si、B、N、Al、Zr、Ti、W的總含量為大于陶瓷纖維總重量的50重量％，有利地為大于83重量％，優(yōu)選大于85重量％，特別是大于95重量％ 的陶瓷纖維，其中，C、Si、B、N、Al、Zr、Ti、W中的一種或多種的含量可為O重量％。例如可使用基于Si、C、B、N、Al或其化合物的纖維，特別是耐高溫纖維(其中，所述纖維例如在文獻DE 197 11 829 Cl中也被稱作“Si/C/B/N-纖維”)，以及特別是基于包含至少兩種所述元素的化合物的陶瓷纖維。這種纖維例如在文獻DE 197 11 829 Cl中有所介紹。陶瓷纖維可例如包含選自氧化鋁、氧化鋯、5丨、5丨8、5比、84(、815丨3隊、11(、恥及它們的混合物的至少一種化合物，或完全或至少90重量％，優(yōu)選至少93重量％ (占纖維總重量)由所述化合物組成。特別地，陶瓷纖維可以為玄武巖纖維和/或玻璃纖維或其與其他陶瓷纖維的混合物。制備玄武巖纖維的方法以及由該纖維制備粘合線的方法是本領域技術人員公知的。這種方法例如還在文獻DE 195 38 599 Al，CH 96640中有所介紹。^^a)確定線的重量當沒有明確不同的說明時，術語“線的重量”或“線的總重量”涉及的是干燥的線， 以及施加安設流體(或所謂的“漿料”)之前的線，其中，可通過使用本領域技術人員公知的干燥方法進行干燥。優(yōu)選根據ISO 1889進行干燥。b)測定加熱時線的質量損失在20°C下確定如上述步驟a)中獲得的干燥的線的重量之后，在惰性氣氛下在 1013hPa的壓力下和20°C的溫度下，其中，所述惰性氣氛包含占惰性氣氛總重量的99. 9重量％的氮氣，在12小時的時間內將干燥的線加熱至如上所述的相應選定的溫度，在耐高溫的線的情況下405°C，在高度耐高溫的線的情況下410°C，在非常高度耐高溫的線的情況下600°C，在特別高度耐高溫的線的情況下900°C，在極度耐高溫的線的情況下2000°C。 達到選定的溫度之后，恒定保持該溫度8小時。然后在20小時的時間期間冷卻至20°C。冷卻至20°C之后，確定在選定溫度下處理的線的相應重量，并與加熱之前的干燥的線的相應重量比較，并測定質量損失。c)測定加熱之后線的抗拉強度在惰性氣氛下在1013hPa的壓力下和20°C的溫度下，其中，所述惰性氣氛包含占惰性氣氛總重量的99. 9重量％的氮氣，在12小時的時間內，將線加熱至相應的目標溫度_400°C，有利地為410°C，優(yōu)選600°C，進一步優(yōu)選900°C，特別是2000°C。達到目標溫度之后，恒定保持該溫度8小時。然后在20小時的時間期間冷卻至20°C。冷卻之后根據ASTM D3379-75測定抗拉強度。d)其他方法可根據本領域技術人員公知的方法測定最高拉力和抗拉強度。特別地，可根據 ASTM D3379-75 進行確定。纖維的重量、例如纖維層的重量是指干燥纖維的重量，其中，可通過使用本領域技術人員公知的干燥方法進行干燥。優(yōu)選根據IS01889進行干燥。當應存在標準的多個版本時，標準，例如DIN-、ISO-或ASTM-標準，分別涉及的是 08年8月1日的各最新版本。
具體實施例方式根據下文的非限制性實施例詳細闡釋本發(fā)明實施例實施例1 纖維無緯物的制備及其進一步加工在多軸無緯物機器上，將德國的邁廷根的SGL集團的商用名為Sigrafil C30 T050 EPY的具有50000單纖絲的重絲束碳纖維加工成具有450g/m2基于面積的重量的雙軸無緯物。Sigraf i 1 C30-纖維具有6. 5 μ m的直徑，1. 80g/cm3的密度，3. 8GPa的抗拉強度(根據 ASTM D3379-75 確定，“tensile strength”)，根據 ASTM D5291-02 的碳含量 (“carboncontent”)占纖維總重量> 95重量％。為了在隨后的熱過程，特別是上述高溫處理過程中達到所需的熱穩(wěn)定性，使用不同的粘合線作為具有高熱穩(wěn)定性的安設粘合線。在此，不僅測試僅具有一種類型粘合線的織物，還測試組合體。圖1示例性地示出具有預氧化的聚丙烯腈(PAN-Ox)紗線(紗線的商品名 Sigrafil Nm25/2，紗線細度/纖度1.7分特克斯，獲自德國的邁廷根的SGL集團)的圖案式接縫的+/-45° -織物(具有單向層的纖維無緯物，其中，單向層的縱向與纖維無緯物的縱向(0°方向)形成+45°和-45°的角度)。所述圖案式接縫作為圖1中從上數第五條接縫被看見，其由相對較暗的紗線產生。其他的接縫由無法不受損地承受至2000°C的加熱的現(xiàn)有技術的紗線產生。圖2示出在包含至少99. 9重量％氮氣的惰性氣氛下在2000°C下加熱8小時之后的相同的織物。PAN-Ox粘合線已經歷石墨化，從而具有對于隨后的浸漬過程(預浸過程) 來說所必需的強度，而現(xiàn)有技術的紗線無法不受損地承受加熱。加熱至2200°C的試驗顯示相似的結果?？梢园l(fā)現(xiàn)對于隨后的浸漬過程(預浸過程)來說足夠的接縫強度。例如，當使用由紡成紗線的、撕段的(streckgerissen)預氧化的聚丙烯腈纖維紗線(紗線商品名=Sigrafil SPO NmI 4/2，獲自德國的邁廷根的SGL集團)構成的短纖紗線或碳纖維紗線或選自碳纖維紗線、短纖紗線和預氧化的聚丙烯腈紗線的至少兩種紗線的組合體來作為粘合線時，也獲得相似的結果。圖3示例性地示出石墨化的用碳纖維縫合的+/-45°織物。由于使用的粘合線的耐熱性，所述織物保持形狀穩(wěn)定，使得能夠在隨后的浸漬過程用酚醛樹脂作為基質將其進一步加工為半成品(預浸料坯)。在8小時的時間內，在2000°C下，在包含至少99. 9重量％ 氮氣的惰性氣氛下進行石墨化。將由所述石墨化的織物制備的預浸料坯加工成碳纖維強化的碳素陶瓷。在此，在至多180°C的溫度下，在至多8小時，特別優(yōu)選至多3小時的時段內，以及在壓力下首先將預浸料坯熱壓制成試樣板，由此獲得坯體。在本實施例中，在150°C下在4小時內在ΙΟΝ/cm2的壓力下壓制。然后在下一步驟中，在8小時內，在1000°C的溫度下，在包含至少99. 9重量％ 氮氣的惰性氣氛下，首先熱處理(碳化)所述坯體，然后用浸漬浙青加以浸漬，并在1000°C 的溫度下，在8小時內，在包含至少99. 9重量％氮氣的惰性氣氛下，再次燃燒。為了再致密化，也可例如使用特別是源自酚醛樹脂的具有高碳產率的熱固樹脂。 用浙青及其衍生物進行的試驗也顯示良好的結果。進行的再致密化的數目取決于碳纖維強化的碳素陶瓷的期望目標密度，但是至多進行四次，由此達到1. 30-1. 58士0. 03g/cm3的密度。隨后，在2000°C下在惰性氣氛中加熱8小時之后，對以上述方式得到的碳纖維強化的碳素陶瓷加以表征。圖4顯示所述碳纖維強化的碳素陶瓷。獲得的特性總結于表1中。表1 根據實施例1制備的碳纖維強化的碳素陶瓷的特性概覽
權利要求
1.用于制備纖維無緯物強化的復合材料的方法，所述方法包括a)提供纖維無緯物，包括提供兩個或更多個纖維層的布置，將兩個或更多個纖維層布置為部分彼此相疊或完全彼此相疊，其中，一個或多個纖維層包括占相應纖維層的總重量的至少50重量％的、選自由碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物組成的組的纖維； 用安設粘合線將至少一個纖維層安設在一個或多個另外的纖維層上， 其中，所述安設包括將所述安設粘合線引導穿過所述至少一個纖維層并引導穿過所述一個或多個另外的纖維層中的至少之一，其中，所述安設粘合線包含一種或多種選自由碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物組成的組的纖維；b)在高溫處理時段期間，在至少400°C的溫度時，在惰性氣氛下，高溫處理所述纖維無緯物；c)用至少一種粘合劑浸漬經高溫處理的所述纖維無緯物；d)在硬化時段期間，在至少40°C的硬化溫度時，將經浸漬的所述纖維無緯物硬化，以及在所述硬化時段開始之前和/或至少在部分硬化時段期間，可選地對經浸漬的所述纖維無緯物的至少一個表面的至少一個表面部段進行壓制，其中，形成纖維無緯物強化的復合材料；以及e)在硬化和可選的壓制步驟之后，可選地獲得纖維無緯物強化的復合材料或復合材料女口廣 PFt ο
2.根據權利要求1所述的方法，所述方法還包括對所述纖維無緯物強化的復合材料或復合材料產品進行熱處理，以及在所述熱處理步驟之后，可選地獲得經熱處理的所述纖維無緯物強化的復合材料或復合材料產品。
3.根據權利要求2所述的方法，所述方法還包括對經熱處理的所述纖維無緯物強化的復合材料或復合材料產品進行再致密化和/或滲硅和/或氣相鍍覆，以及在再致密化和/或滲硅和/或氣相鍍覆步驟之后，可選地獲得經再致密化的和/或滲硅的和/或氣相鍍覆的纖維無緯物強化的復合材料或復合材料產品。
4.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，所述安設為縫合。
5.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，至少一個纖維層由占相應纖維層的總重量的大于70重量％、有利地為大于85重量％、優(yōu)選大于92重量％、特別是大于98重量％ 的、選自由碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物組成的組的纖維組成。
6.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，使用如下的安設粘合線，在所述安設粘合線中，C、Si、B、N、Al、Zr、Ti、W的總含量為占所述安設粘合線的總重量的大于50重量％， 有利地為大于83重量％，優(yōu)選大于85重量％，特別是大于95重量％，其中，C、Si、B、N、Al、 Zr、Ti、W中的一種或多種的含量能夠為0重量％。
7.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，至少在安設之前，所述安設粘合線至少部分或完全由安設流體包覆。
8.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，所述安設包括所述安設粘合線在第一纖維層上的第一入口部位處進入，被引導穿過所述第一纖維層和至少一個另外的纖維層，并且在所述至少一個另外的纖維層上的第一出口部位處出來，以及可選地在所述至少一個另外的纖維層上的第二入口部位處進入，被引導穿過所述至少一個另外的纖維層和所述第一纖維層，并且在所述第一纖維層上的第二出口部位處出來。
9.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，所述安設粘合線的一種或多種所述碳纖維-前體纖維選自由預氧化的紡織用纖維、預氧化的粘膠纖維、預氧化的聚丙烯腈纖維、酚醛樹脂纖維、浙青基前體纖維及它們的混合物組成的組。
10.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，所述安設粘合線的一種或多種所述陶瓷纖維選自由玄武巖纖維、基于Si、C、B、N、Al或它們的化合物的纖維、玻璃纖維、基于氧化鋁的纖維、基于氧化鋯的纖維、基于TiC的纖維、基于WC的纖維及它們的混合物組成的組，其中，一種或多種所述陶瓷纖維優(yōu)選選自由玄武巖纖維、包含SiNC、SiBNC, SiC、B4C, BN、Si3N4、氧化鋁、氧化鋯、TiC、WC及它們的混合物的纖維或由SiNC、SiBNC, SiC、B4C, BN、 Si3N4、氧化鋁、氧化鋯、TiC、WC及它們的混合物組成的纖維、以及前述這些纖維的混合物組成的組。
11.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，至少一個纖維層具有50g/m2至500g/ m2范圍內，有利地為150g/m2至350g/m2范圍內，特別是至少305g/m2至500g/m2范圍內的基于面積的重量。
12.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，至少一個纖維層具有0.漲(500纖絲) 至500K(500000纖絲)范圍內，有利地為1K(1000纖絲)至400K(400000纖絲)范圍內，優(yōu)選12K(12000纖絲)至60K(60000纖絲)范圍內的纖絲數目。
13.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，所述粘合劑包含一種或多種樹脂和/ 或一種或多種無機浸漬劑，其中，一種或多種所述樹脂優(yōu)選選自由酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、苯并惡嗪樹脂、氰酸酯樹脂、聚酯/乙烯酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、呋喃樹脂、聚丙烯酸酯樹脂及它們的混合物組成的組，和/或者其中，一種或多種所述無機浸漬劑優(yōu)選選自由硅、SiC前體聚合物、SiC前體低聚物及它們的混合物組成的組。
14.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，至少一個、優(yōu)選所有纖維層為單向層。
15.根據前述權利要求7至14任一項所述的方法，其中，所述安設流體包含一種或多種化合物，所述化合物選自由水、硅油、聚氨酯、環(huán)氧樹脂化合物、特別是環(huán)氧酯、聚乙烯醇、 蠟、脂肪酸酯、聚氨酯酯、聚氨酯醚及它們的混合物組成的組。
16.根據前述權利要求任一項所述的方法，其中，所述安設粘合線具有根據DIN60905 確定的、不超過1特克斯的細度，有利地為0. 04至1特克斯范圍內的細度，優(yōu)選為0. 04至 0. 75特克斯范圍內的細度。
17.纖維無緯物強化的復合材料產品或纖維無緯物強化的復合材料，通過根據權利要求1及4至16在權利要求4至16不引用權利要求2或3的情況下所述的方法獲得。
18.經熱處理的纖維無緯物強化的復合材料產品或經熱處理的纖維無緯物強化的復合材料，通過根據權利要求2及4至16之一在權利要求4至16不引用權利要求3的情況下所述的方法獲得。
19.經再致密化的和/或滲硅的和/或氣相鍍覆的纖維無緯物強化的復合材料產品或者經再致密化的和/或滲硅的和/或氣相鍍覆的纖維無緯物強化的復合材料，通過根據權利要求3至16之一所述的方法獲得。
20.纖維無緯物，通過如下方法獲得，所述方法包括a)提供纖維無緯物，包括提供兩個或更多個纖維層的布置，將兩個或更多個纖維層布置為部分彼此相疊或完全彼此相疊，其中，一個或多個纖維層包含占相應纖維層的總重量的至少50重量％的、選自由碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物組成的組的纖維；用安設粘合線將至少一個纖維層安設在一個或多個另外的纖維層上，其中，所述安設包括，將所述安設粘合線引導穿過所述至少一個纖維層并且引導穿過所述一個或多個另外的纖維層中的至少之一，其中，所述安設粘合線包含一種或多種選自由碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物組成的組的纖維；b)在高溫處理時段期間，在至少400°C的溫度時，在惰性氣氛下，高溫處理所述纖維無緯物。
21.根據權利要求17至19任一項所述的復合材料或復合材料產品或根據權利要求20 所述的纖維無緯物用于制備熔爐-特別是用于制備熔爐的加熱區(qū)襯層、熱導體、化學反應裝置或化學反應裝置的元件、以及熱壓模具的用途。
22.元件或裝置，包括根據權利要求17至19任一項所述的復合材料或復合材料產品或由根據權利要求17至19任一項所述的復合材料或復合材料產品組成，元件或裝置優(yōu)選選自由熔爐，特別是熔爐的內襯層或加熱區(qū)襯層、熱導體、化學反應裝置或化學反應裝置的元件、以及熱壓模具組成的組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制備纖維無緯物強化的復合材料的方法，包括提供纖維無緯物，包括提供布置為部分或完全彼此相疊的兩個或更多纖維層的布置，其中，一個或多個纖維層包括至少50重量％的、選自碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物的纖維，用安設粘合線將至少一個纖維層安設在一個或多個另外的纖維層上，其中，所述安設粘合線包含一種或多種選自碳纖維、碳纖維-前體纖維、陶瓷纖維及它們的混合物的纖維；在高溫處理時段期間，在至少400℃的溫度時，在惰性氣氛下，高溫處理所述纖維無緯物，用至少一種粘合劑浸漬所述纖維無緯物；使經浸漬的纖維無緯物硬化，在硬化時段開始之前和/或至少在部分硬化時段之內，可選地對經浸漬的纖維無緯物的至少一個表面的至少一個表面部段進行壓制，其中，形成纖維無緯物強化的復合材料。本發(fā)明還涉及經高溫處理的纖維無緯物的用途以及纖維無緯物強化的復合材料的用途。
文檔編號D04H3/002GK102164736SQ200980137421
公開日2011年8月24日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權日2008年7月23日
發(fā)明者奧斯溫·奧廷格, 弗洛里安·戈伊尼, 托比亞斯·庫斯特 申請人:西格里碳素歐洲公司