專利名稱：一種碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型為 一種碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有不易斷裂的安全性功
能，且同時具有較佳的韌性、可形變量、耐磨性及止滑性等il"項優(yōu)點。
背景技術(shù)：
一般碳纖維是以纖維層含浸的吸收環(huán)氧樹脂，使其表面具有微黏 性，然后以一層或復(fù)數(shù)層才莫式，透過才莫具以高壓及高溫的方式予以成 型出所需的產(chǎn)品形狀，而得一剛性極佳的碳纖維產(chǎn)品。
碳纖維的優(yōu)點就是輕量化、強(qiáng)度高、剛性佳因此乃#^廣泛的應(yīng)用 于航天工業(yè)、汽車工業(yè)、目艮鏡、3 C電子產(chǎn)業(yè)..等等諸多工業(yè)產(chǎn)品， 消費性產(chǎn)品領(lǐng)域內(nèi)，惟其缺點在于韌性差、形變量不足，耐磨性及止 滑性均不佳，尤其韌性差是最大的問題，就具體使用上，而以自行車 工業(yè)舉例而言， 一般自行車鋁合金車架在達(dá)到破壞強(qiáng)度時是不會直接 斷裂，但是碳纖維在達(dá)到破壞強(qiáng)度時是直接斷裂成2節(jié)，而易形成傷 害人體的斷裂銳口 ，所以碳纖維大部分都用于減輕車體重量的用車， 至于相對需受較大形變力的登山車或是越野車就比較少釆用，此乃因 碳纖維容易在受超過其剛性施力時發(fā)生斷裂，致使在行進(jìn)間發(fā)生危險 性，因而造成其在相對設(shè)計上的困難度^_高。
至于中國臺灣專利M325278號『復(fù)合材料的自行車管、配件的表 面結(jié)構(gòu)a以及M275988號『纖維復(fù)合材料的自行車水壺座結(jié)構(gòu)』，其
主要是在改善碳纖維表面的缺失，其系在碳纖維表面設(shè)置一布層，使 整體具有外觀美麗、止滑性優(yōu)良、表面耐磨的優(yōu)點，可是此等結(jié)構(gòu)的
配置并不能強(qiáng)化碳纖維結(jié)構(gòu)的韌性及增加其可變形量，并耐磨性及止 防滑性僅依靠布層達(dá)成，顯然仍有不足。

實用新型內(nèi)容
因此，本實用新型的主要目的就是才是供一種具有韌性、可形變量、 耐磨性及止滑性更佳的碳纖維結(jié)構(gòu)，不易斷裂并使用安全。
為達(dá)此目的，本實用新型采如下方案 一種> 灰纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)至少 包括 一碳纖基材；以及二具熱可塑性的包覆層，該二包覆層系分別 熱壓結(jié)合于碳纖基材二面，構(gòu)成一復(fù)合的層狀結(jié)構(gòu)。
所述碳纖基材系以纖維層含浸吸收具熱固性的環(huán)氧樹脂而構(gòu)成，該纖維層以交織而產(chǎn)生網(wǎng)孔；然后透過熱壓二包覆層而結(jié)合該碳纖基 材。
二包覆層的熔融溫度點較環(huán)氧樹脂的玻璃轉(zhuǎn)換溫度點為高，控制 熱壓溫度介于包覆層的熔融轉(zhuǎn)換溫度點與環(huán)氧樹脂玻璃轉(zhuǎn)換溫度點 之間，使環(huán)氧樹脂液化，令二包覆層得熔融的貫穿纖維層的網(wǎng)孔，令 二包覆層與碳纖基材交錯固結(jié)成一體。
所述二包覆層是選用TPU材質(zhì)。
于二包覆層中可結(jié)合有加迭的碳纖基材。
采用了上述方案，本實用新型系以纖維層含浸的吸收環(huán)氧樹脂而 構(gòu)成碳纖基材，然后于該碳纖基材二面各設(shè)置一具熱可塑性的包覆 層，透過熱壓，使環(huán)氧樹脂達(dá)到其玻璃轉(zhuǎn)換溫度點，而令其與熱可塑 性包覆層構(gòu)成一復(fù)合的層狀結(jié)構(gòu)，且使石灰纖基材仍具有相當(dāng)剛性，令 包覆層能增加此層狀結(jié)構(gòu)物的韌性、可形變量、耐磨性及止滑性，能 克服傳統(tǒng)碳纖維結(jié)構(gòu)，因剛性及可形變量不足，而造成容易斷裂形成 銳口的缺點，大大提升使用上的安全性，并因具有耐磨性及止滑性而 可廣泛的適用于各種產(chǎn)品。
為使貴審查委員能進(jìn)一步了解本實用新型的結(jié)構(gòu)，特征及其它 目的，茲附以較佳實施例的圖式詳細(xì)說明如后


圖1系本實用新型碳纖基材及二包覆層尚未結(jié)合的示意圖2系本實用新型碳纖基材及二包覆層以模具熱壓結(jié)合的示意
圖3系本實用新型的組合剖面示意圖； 圖4系本實用新型第二實施例示意圖； 圖5系本實用新型第三實施例示意圖。
主要元件符號說明
IO碳纖基材 ll纖維層 12環(huán)氧樹脂 20包覆層
具體實施方式
請參看圖l至圖3所示，本實用新型至少包4舌有 一碳纖基材10,系以纖維層11含浸吸收具熱固性的環(huán)氧樹脂12 構(gòu)成；其纖維層11可采用克維拉纖維絲、玻璃纖維絲、^碳纖維絲或 尼龍纖維絲或其它由化學(xué)或礦物..等所形成的纖維絲，利用單一或混合的纖維絲予以交編而構(gòu)成，亦可采用長纖或短纖交織構(gòu)成，其端視
客戶需求而定，是以，該纖維層11會因交編或交織而產(chǎn)生網(wǎng)孔；以 及
二具熱可塑性的包覆層20，系分別對合于碳纖基材IO二面，令 該包覆層20與碳纖基材IO是以熱壓方式而以面對面的結(jié)合，使該二 包覆層20系采不溶入方式與碳纖基材10結(jié)合，據(jù)以構(gòu)成復(fù)合的層狀 結(jié)構(gòu)，且使碳纖基材10仍具有相當(dāng)?shù)膭傂?，至于二包覆?0則能增 加此層狀結(jié)構(gòu)的韌性、可形變量、耐磨性及止滑性；再則，此包覆層 20由于以熱可塑性材質(zhì)制造，亦可依需求而在其表面成型出所需的 立體圖樣，據(jù)以有效增進(jìn)該復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)的立體外觀可塑性，或依需 求保持其外觀的平整性；該包覆層20可由TPU、 PVC、 PE、 NYLON、 PET、 ABS、 PS、 PBS、 PC、 PB、 PP…等《壬一材質(zhì)制造。
由上述的結(jié)構(gòu)說明得知，本實用新型利用該二包覆層20具有相 當(dāng)良好的韌性、可形變量、耐磨性及止滑性特質(zhì)，俾能克服傳統(tǒng)碳纖 維結(jié)構(gòu)，因剛性及可形變量不足，而造成容易斷裂形成銳口的缺點， 大大提升使用上的安全性，并因具有耐磨性及止滑性而可廣泛的適用 于各種產(chǎn)品。
請參閱圖4，其系本實用新型第二實施例，該實施例主要說明二 包覆層20的熔融溫度點較環(huán)氧樹脂12的玻璃轉(zhuǎn)換溫度點為高，并控 制熱壓溫度使其介于包覆層20的熔融溫度點與環(huán)氧樹脂12玻璃轉(zhuǎn)換 溫度點之間，其環(huán)氧樹脂12便會液化成如水狀般，令二包覆層20熔 融的如巖漿狀，而使其可貫穿纖維層11的網(wǎng)孔而至碳纖基材10另面， 待冷卻后，得令二包覆層20與碳纖基材10交錯固結(jié)成一體，使兩者 的物性能充4分的互補(bǔ)。
請參閱圖5，其系本實用新型第三實施例，該實施例主要說明于 二包覆層20中結(jié)合有二層加迭設(shè)置的碳纖基材10，藉由該層層加迭 的碳纖基材10，而相應(yīng)的增加此復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度及剛性。
綜上所述，本實用新型藉由碳纖基材、二包覆層精心設(shè)計，使的 相對于目前>^纖維結(jié)構(gòu)而具有較佳的韌性、可形變量、耐磨性及止滑 性，而為一相當(dāng)杰出且優(yōu)異的設(shè)計；其未見于刊物或公開使用，合于 新型專利的申請要件，爰依法具文提出申請。惟以上所述者，僅為本 實用新型的一較佳實施例而已，當(dāng)不能以之限定本實用新型實施的范 圍，即大凡依本實用新型申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng) 仍屬本實用新型涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于至少包括一碳纖基材；以及二具熱可塑性的包覆層，該二包覆層系分別熱壓結(jié)合于碳纖基材二面，構(gòu)成一復(fù)合的層狀結(jié)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于碳 纖基材系以纖維層含浸吸收具熱固性的環(huán)氧樹脂而構(gòu)成，該纖維層以 交織而產(chǎn)生網(wǎng)孔；透過熱壓二包覆層而結(jié)合該石友纖基材，并使碳纖基 材具有剛性。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于二 包覆層的熔融溫度點較環(huán)氧樹脂的玻璃轉(zhuǎn)換溫度點為高，并控制熱壓 溫度介于包覆層的熔融轉(zhuǎn)換溫度點與環(huán)氧樹脂玻璃轉(zhuǎn)換溫度點之間， 使環(huán)氧樹脂液化，二包覆層得熔融的貫穿纖維層的網(wǎng)孔，令二包覆層 與碳纖基材交錯固結(jié)成一體。
4 、如權(quán)利要求1或2所述的一種碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于 二包覆層是選用TPU材質(zhì)。
5 、如權(quán)利要求1或2所述的一種碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于 于二包覆層中結(jié)合有加迭的碳纖基材。
專利摘要本實用新型系提供一種碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)，其系以纖維層含浸的吸收環(huán)氧樹脂而構(gòu)成碳纖基材，然后于該碳纖基材二面各設(shè)置一具熱可塑性的包覆層，透過熱壓，使之構(gòu)成一復(fù)合的層狀結(jié)構(gòu)，令碳纖基材具有相當(dāng)剛性，使包覆層能增加此層狀結(jié)構(gòu)物的韌性、可形變量、耐磨性及止滑性，足以克服傳統(tǒng)碳纖維結(jié)構(gòu)因韌性差、形變量及耐磨性不足，所造成在超過其剛性時易直接斷裂形成銳面裂口及表面易受損的缺點。
文檔編號B32B27/40GK201220495SQ200820008860
公開日2009年4月15日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者陳叔誼 申請人:兆勝碳纖科技股份有限公司