| 专利名称： | 一种碳纤维汽车排气管及其制作工艺 | ||
| 专利名称(英文)： | A carbon fiber automobile exhaust pipe and process for manufacturing same | ||
| 专利号： | CN201610246986.X | 申请时间： | 20160420 |
| 公开号： | CN105804847A | 公开时间： | 20160727 |
| 申请人： | 苏州兴新维碳纤维有限公司 | ||
| 申请地址： | 215400 江苏省苏州市太仓市璜泾镇王秀区沙鹿公路北侧 | ||
| 发明人： | 蔡志红; 张小斌 | ||
| 分类号： | F01N13/08; F01N13/16; F01N13/18; B29D23/00; B29C70/34; C09D4/06; C09D4/02; C09D7/12 | 主分类号： | F01N13/08 |
| 代理机构： | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 柏尚春 |
| 摘要： | 本发明公开了一种碳纤维汽车排气管及其制作工艺，它包括：碳纤维排气管本体，倾斜孔和散热层，碳纤维制成的汽车排气管在制作时不用预加工，工序方便，板材允许交叉，耐酸、碱、盐及大气环境的腐蚀，不须定期维护，通过在排气管底部加设倾斜孔，当汽车行驶结束停车时，如果是短途行驶，排气管所产生的冷凝水还没有被充分蒸发而残余在排气管中时，冷凝水将会直接从排气管上的倾斜孔中流出，不会存积在排气管内，减少排气管内的冷凝水与汽车废气中的二氧化硫、二氧化氮等气体结合后产生的酸侵蚀排气管使其容易生锈被损坏的情况发生。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a carbon fiber automobile exhaust pipe and process for manufacturing same, which comprises : the body of the carbon fiber of the exhaust pipe, and a heat continuously, the carbon fibers during the manufacture of an automobile exhaust pipe without pre-processing, convenient process, allowing the cross-plate, acid, alkali, salt and the corrosion of the atmospheric environment, does not need to be regular maintenance, continuously through the exhaust pipe is provided at the bottom of the, when the automobile runs at the time of parking the end, if it is short-distance driving, the condensed water generated by the exhaust pipe that has yet to be fully evaporated and the residual is the exhaust pipe, , condensed water will be directly from the exhaust pipe flows out continuously, will not flow in the exhaust pipe, reduction of the condensed water in the exhaust pipe of the automobile of the sulfur dioxide in the exhaust gas, nitrogen dioxide gas and the like with the acid erosion of the exhaust pipe being damaged is easy to rust to occur. | ||
1.一种碳纤维汽车排气管，其特征在于，它包括：碳纤维排气管本体（1），倾斜孔（2）和散热层（3），所述的碳纤维排气管本体（1）由至少两层碳纤维层（11）组成，碳纤维层（11）按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层，所述的相邻两层碳纤维层（11）的中间夹有玻璃纤维布（12）。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维汽车排气管，其特征在于：所述的散热层（3）通过散热涂料涂覆在碳纤维排气管本体（1）上得到。
3.根据权利要求2所述的一种碳纤维汽车排气管，其特征在于：所述的散热层（3）的厚度为100μm~500μm。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维汽车排气管，其特征在于：所述的每一层的玻璃纤维布（12）的重量相等。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维汽车排气管，其特征在于：所述的倾斜孔（2）的倾斜角度为由内向外倾斜20°~45°。
6.根据权利要求5所述的一种碳纤维汽车排气管，其特征在于：所述的倾斜孔（2）的数量为至少1个。
7.一种碳纤维汽车排气管的制作工艺，具体步骤如下： （a）将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，形成碳纤维层（11）； （b）将碳纤维层（11）按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层至所需厚度； （c）在相邻两层碳纤维层（11）中间处加设玻璃纤维布（12）； （d）模压成型形成碳纤维板后根据尺寸加工成碳纤维排气管本体（1）； （e）通过机加工将碳纤维排气管本体（1）上加工出倾斜孔（2），倾斜孔（2）的倾斜角度为由内向外倾斜20°~45°； （f）在碳纤维排气管本体（1）的内外表面涂覆由一层散热层（3），待散热层（3）冷却1h~2h后即可安装在汽车尾气处理装置上。
8.根据权利要求7所述的一种碳纤维手术台面的制作工艺，其特征在于：步骤f中所述的散热层（3）由下列原料按照如下的质量份数配比制成：环氧树脂6~14份，稀土元素氧化物1~2份，甲基丙烯酸甲酯4~7份，碳酸钙6~14份，有机膨润土3~8份，去离子水6~11份，消泡剂2~4份，丙二醇3~4份，PH调节剂2~4份，过氧化二异丙苯6~12份，膨润土4~9份，苯丙乳业15~29份，水20~30份，高岭土6~9份，季戊四醇5~7份。
1.一种碳纤维汽车排气管，其特征在于，它包括：碳纤维排气管本体（1），倾斜孔（2）和散热层（3），所述的碳纤维排气管本体（1）由至少两层碳纤维层（11）组成，碳纤维层（11）按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层，所述的相邻两层碳纤维层（11）的中间夹有玻璃纤维布（12）。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维汽车排气管，其特征在于：所述的散热层（3）通过散热涂料涂覆在碳纤维排气管本体（1）上得到。
3.根据权利要求2所述的一种碳纤维汽车排气管，其特征在于：所述的散热层（3）的厚度为100μm~500μm。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维汽车排气管，其特征在于：所述的每一层的玻璃纤维布（12）的重量相等。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维汽车排气管，其特征在于：所述的倾斜孔（2）的倾斜角度为由内向外倾斜20°~45°。
6.根据权利要求5所述的一种碳纤维汽车排气管，其特征在于：所述的倾斜孔（2）的数量为至少1个。
7.一种碳纤维汽车排气管的制作工艺，具体步骤如下： （a）将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，形成碳纤维层（11）； （b）将碳纤维层（11）按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层至所需厚度； （c）在相邻两层碳纤维层（11）中间处加设玻璃纤维布（12）； （d）模压成型形成碳纤维板后根据尺寸加工成碳纤维排气管本体（1）； （e）通过机加工将碳纤维排气管本体（1）上加工出倾斜孔（2），倾斜孔（2）的倾斜角度为由内向外倾斜20°~45°； （f）在碳纤维排气管本体（1）的内外表面涂覆由一层散热层（3），待散热层（3）冷却1h~2h后即可安装在汽车尾气处理装置上。
8.根据权利要求7所述的一种碳纤维手术台面的制作工艺，其特征在于：步骤f中所述的散热层（3）由下列原料按照如下的质量份数配比制成：环氧树脂6~14份，稀土元素氧化物1~2份，甲基丙烯酸甲酯4~7份，碳酸钙6~14份，有机膨润土3~8份，去离子水6~11份，消泡剂2~4份，丙二醇3~4份，PH调节剂2~4份，过氧化二异丙苯6~12份，膨润土4~9份，苯丙乳业15~29份，水20~30份，高岭土6~9份，季戊四醇5~7份。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车领域，具体是一种碳纤维汽车排气管及其制作工艺。
背景技术
能源和环境是21世纪人类面临的两大问题。随着经济社会的不断发展，人 类对能源的需求日益增多。据估计，到2050年人类对能源的需求量会达到现在 的两倍，而到本世纪末则会达到现在的三倍。传统的化石能源一方面储量有限， 不能满足社会发展的需求，另一方面化石能源的过度消耗带来了严重的环境问 题。为了解决能源短缺和环境污染的双重难题，可再生的清洁能源的开发至关重 要。
碳纤维作为一种先进的复合材料，在航空航天、核能设备、交通运输以及隐 形武器等多种领域得到了广泛应用。碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强 度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好， 比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性 好，X射线透过性好，良好的导电导热性能，电磁屏蔽性好，具有高比强度和比 模量，低热膨胀系数，耐高温，耐腐蚀，抗蠕变以及自润滑等一系列优异的性能， 还具有纤维的柔性和可编织性等特点。为进一步加强碳纤维的物理和化学性能， 通常会将碳纤维与别的材质的板材或材料复合，从而达到增强性能的目的。现代 工业对碳纤维的需求量进一步增加，对其性能也提成了更高的要求。但现行碳纤 维生产工艺复杂、质量受原料制约、高品质碳纤维原料价格昂贵，因而限制了碳 纤维的进一步发展。新型碳纤维的研究和开发势在必行。
随着我国经济的不断发展，机动车变的非常普及，现在的每个家庭几乎都拥 有一辆汽车，人们在挑选汽车时，不仅注重汽车的外表，对汽车的安全稳定及环 保意识也十分看重，近年来，城市机动车辆增长很快，伴随而来的交通噪声污染 环境现象也日益突出，汽车对环保最大的危害是噪音污染，汽车等机动车在使用 时，排气管是一个容易生锈损坏的部件，特别是那些主要在城市短途行驶的汽车， 排气管生锈损坏的现象更为突出。经分析研究，发现排气管最容易生锈损坏的重 要原因，除了一般理解的跟排气管的材料有关之外，另一个重要原因是因为每次 汽车行驶时，由于刚开始工作，整段排气管还是温度较低的，发动机排出来的湿 热的废气经过较冷的排气管，会在排气管中特别是排气管的消声器部位遇冷而产 生冷凝水。如果汽车行驶时间足够长，则排气管在废气的加热下慢慢变热，所产 生的冷凝水会被加热蒸发掉，但如果汽车是在城市做短途行驶，行驶时间不长就 结束行驶而熄火停车，则排气管还达不到足够的温度，所产生的冷凝水也就还没 有被蒸发掉而残余在排气管特别是消声器中，而水与汽车废气中的二氧化硫、二 氧化氮等气体结合后会产生酸，侵蚀排气管使其容易生锈损坏。
发明内容。
发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供一种结构简单，工作稳定 可靠，可以方便装拆，及时将尾气中的冷凝水排出，并且能吸附有毒气体的碳纤 维汽车排气管及其制作工艺。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种碳纤维汽车排气管，它包 括：碳纤维排气管本体，倾斜孔和散热层，所述的碳纤维排气管本体由至少两层 碳纤维层组成，碳纤维层按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层，所述的相 邻两层碳纤维层的中间夹有玻璃纤维布。
作为本发明的进一步优选，所述的散热层通过散热涂料涂覆在碳纤维排气管 本体上得到，所述的散热层的厚度为100μm～500μm。
作为本发明的进一步优选，所述的每一层的玻璃纤维布的重量相等，保证了 碳纤维车门本体的强度、弹性模量和可靠性，
作为本发明的进一步优选，所述的倾斜孔的倾斜角度为由内向外倾斜20° ～45°，倾斜孔的数量为至少1个，当汽车的排气管中有水时，汽车在行驶过程 中由于惯性的作用，水会顺着排气管向后流动，水会自动排出排气管，当车辆停 止时，也因倾斜孔的倾斜设置，水会自动从孔中流出。
一种碳纤维汽车排气管的制作工艺，具体步骤如下：
(a)将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，形成碳纤维层；
(b)将碳纤维层(11)按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层至所需 厚度；
(c)在相邻两层碳纤维层中间处加设玻璃纤维布；
(d)模压成型形成碳纤维板后根据尺寸加工成碳纤维排气管本体；
(e)通过机加工将碳纤维排气管本体上加工出倾斜孔，倾斜孔的倾斜角度 为由内向外倾斜20°～45°；
(f)在碳纤维排气管本体的内外表面涂覆由一层散热层，待散热层冷却 1h～2h后即可安装在汽车尾气处理装置上。
8、根据权利要求7所述的一种碳纤维手术台面的制作工艺，其特征在于： 步骤f中所述的散热层由下列原料按照如下的质量份数配比制成：环氧树脂6～14 份，稀土元素氧化物1～2份，甲基丙烯酸甲酯4～7份，碳酸钙6～14份，有机膨 润土3～8份，去离子水6～11份，消泡剂2～4份，丙二醇3～4份，PH调节剂2～4 份，过氧化二异丙苯6～12份，膨润土4～9份，苯丙乳业15～29份，水20～30份， 高岭土6～9份，季戊四醇5～7份。
有益效果：本发明所述的一种碳纤维汽车排气管及其制作工艺，与现有技术 相比，具有以下优点：
1、制成的碳纤维汽车排气管利用碳纤维材能充分发挥碳纤维的强度和弹性 模量，在制作过程中可免除碳纤维单向织物的树脂固化阶段，强度利用效率高， 制作方便；
2、利用碳纤维制成的汽车排气管的抗拉强度是普通钢材的数倍以上，弹性 模量优于钢材，具有优异的抗蠕变性能，耐腐蚀性和抗震性；
3、利用碳纤维制成的汽车排气管能以较大长度供应而无须搭接；
4、碳纤维制成的汽车排气管在制作时不用预加工，工序方便，板材允许交 叉，耐酸、碱、盐及大气环境的腐蚀，不须定期维护；
5、通过在汽车排气管的内外表面涂覆散热层，使汽车的散热速度加快，增 加散热效果；
6、在排气管底部加设倾斜孔，当汽车行驶结束停车时，如果是短途行驶， 排气管所产生的冷凝水还没有被充分蒸发而残余在排气管中时，冷凝水将会直接 从排气管上的倾斜孔中流出，不会存积在排气管内，减少排气管内的冷凝水与汽 车废气中的二氧化硫、二氧化氮等气体结合后产生的酸侵蚀排气管使其容易生锈 被损坏的情况发生。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为碳纤维排气管在叠加时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐明本发明。
如附图所示，本发明所述的一种碳纤维汽车排气管，它包括：碳纤维排气管 本体1，倾斜孔2和散热层3，散热层3通过散热涂料涂覆在碳纤维排气管本体 1上得到，倾斜孔2的倾斜角度为由内向外倾斜20°～45°，倾斜孔2的数量为 至少1个。
实施例1
一种碳纤维汽车排气管的制作工艺，具体步骤如下：
(a)将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，形成碳纤维层11；
(b)将碳纤维层11按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层至所需厚度；
(c)在相邻两层碳纤维层11中间处加设玻璃纤维布12，每一层的玻璃纤 维布12的重量相等；
(d)模压成型形成碳纤维板后根据尺寸加工成碳纤维排气管本体1；
(e)通过机加工将碳纤维排气管本体1上加工出倾斜孔2，倾斜孔2的倾 斜角度为由内向外倾斜20°；
(f)在碳纤维排气管本体1的内外表面涂覆由一层厚度为100μm的散热层 3，散热层3由下列原料按照如下的质量份数配比制成：环氧树脂6份，稀土元 素氧化物1份，甲基丙烯酸甲酯4份，碳酸钙6份，有机膨润土3份，去离子水 6份，消泡剂2份，丙二醇3份，PH调节剂2份，过氧化二异丙苯6份，膨润土 4份，苯丙乳业15份，水20份，高岭土6份，季戊四醇5份。待散热层3冷却 1h后即可安装在汽车尾气处理装置上。
实施例2
一种碳纤维汽车排气管的制作工艺，具体步骤如下：
(a)将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，形成碳纤维层11；
(b)将碳纤维层11按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层至所需厚度；
(c)在相邻两层碳纤维层11中间处加设玻璃纤维布12，每一层的玻璃纤 维布12的重量相等；
(d)模压成型形成碳纤维板后根据尺寸加工成碳纤维排气管本体1；
(e)通过机加工将碳纤维排气管本体1上加工出倾斜孔2，倾斜孔2的倾 斜角度为由内向外倾斜30°；
(f)在碳纤维排气管本体1的内外表面涂覆由一层厚度为300μm的散热层 3，散热层3由下列原料按照如下的质量份数配比制成：环氧树脂10份，稀土元 素氧化物1.5份，甲基丙烯酸甲酯5份，碳酸钙10份，有机膨润土5份，去离 子水8份，消泡剂3份，丙二醇3.5份，PH调节剂3份，过氧化二异丙苯10份， 膨润土6份，苯丙乳业20份，水25份，高岭土8份，季戊四醇6份。待散热层 3冷却1.5h后即可安装在汽车尾气处理装置上。
实施例3
一种碳纤维汽车排气管的制作工艺，具体步骤如下：
(a)将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型，形成碳纤维层11；
(b)将碳纤维层11按照0°、45°、180°、135°的顺序叠层至所需厚度；
(c)在相邻两层碳纤维层11中间处加设玻璃纤维布12，每一层的玻璃纤 维布12的重量相等；
(d)模压成型形成碳纤维板后根据尺寸加工成碳纤维排气管本体1；
(e)通过机加工将碳纤维排气管本体1上加工出倾斜孔2，倾斜孔2的倾 斜角度为由内向外倾斜45°；
(f)在碳纤维排气管本体1的内外表面涂覆由一层厚度为500μm的散热层 3，散热层3由下列原料按照如下的质量份数配比制成：环氧树脂14份，稀土元 素氧化物2份，甲基丙烯酸甲酯7份，碳酸钙14份，有机膨润土8份，去离子 水11份，消泡剂4份，丙二醇4份，PH调节剂4份，过氧化二异丙苯12份， 膨润土9份，苯丙乳业29份，水30份，高岭土9份，季戊四醇7份。待散热 层3冷却2h后即可安装在汽车尾气处理装置上。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域 的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护 范围。凡根据本发明精神实质所做出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保 护范围之内。
