本發(fā)明提供了一種汽車高強韌防撞梁,包括有高強韌基材、包裹在高強韌基材外表面的編織碳纖維層、以及涂覆在編織碳纖維層外表面的高溫陶瓷樹脂；本發(fā)明以高強韌鋁基復(fù)合合金作為基底，將編織碳纖維包裹在高強韌鋁基復(fù)合合金基材的外表面，再用耐高溫、抗氧化、強硬度高的陶瓷樹脂包覆在包裹有編織碳纖維的高強韌鋁基復(fù)合合金基材的表面形成三層結(jié)構(gòu)的高強韌防撞梁，顯著地提升了鋁基基材的強度和韌性，克服了鋁基基材抗拉升強度和抗壓強度低的缺陷，降低了鋁基基材的殘余應(yīng)力，在高溫下力學(xué)性能優(yōu)良，強度好，韌性好，避免出現(xiàn)斷裂，而最外層的陶瓷樹脂保護內(nèi)部的編織碳纖維的完整性，而本身也具有優(yōu)良的力學(xué)性質(zhì)，提高了整個防撞梁的強度和韌性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車防撞梁技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車高強韌防撞梁及保溫擠出成型工藝。

背景技術(shù)

當(dāng)前世界工業(yè)飛速發(fā)展，各種工業(yè)生產(chǎn)和使用過程中都涉及到金屬材料，金屬材料的應(yīng)用范圍極為廣泛，其中汽車制造中所用的金屬材料非常多，汽車給人們帶來了很大的方便，但是與此同時也帶來了一些不足，從汽車誕生以來，開發(fā)人員注重車速及外觀，卻忽視了汽車給人們帶來了安全隱患，如撞車等交通事故，使汽車受到不同程度的損毀、人員受到傷亡，這其中金屬材料的強度和抗沖擊不夠是一大因素，一部分汽車生產(chǎn)廠家只把金屬材料強度或者抗沖擊性能單獨加強，這不能保證汽車在碰撞時對車內(nèi)人員起到最大保護作用。

高強度、高韌性的汽車防撞梁能夠保證在碰撞、沖擊過程中汽車與人員的安全性，如何制備高強韌的防撞梁將是目前相關(guān)技術(shù)人員亟需解決的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種采用包裹編織碳纖維的、外表面包覆陶瓷樹脂的、抗氧化性和耐高溫性強的高強度、高韌性的汽車防撞梁及其保溫擠出成型工藝。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案是：一種汽車高強韌防撞梁,所述高強韌防撞梁包括有高強韌基材、包裹在高強韌基材外表面的編織碳纖維層、以及涂覆在編織碳纖維層外表面的高溫陶瓷樹脂；

所述高強韌基材包括有以下組成成分：硅鋁酸鹽2～5％、硼鋁酸鹽2～4％、納米氮-硅-碳2～5％、納米碳化硅2～4％、納米氮化鋁3～6％、高強韌中間合金15～20％、鎂元素0.8～1.5％、銅元素1.5～2.5％、鉻元素0.4～0.8％、鍶元素0.8～1.5％、鈦元素1.5～3.0％，其余為鋁元素。

作為優(yōu)選，所述高強韌中間合金包括有以下組成成分：鎂-鋅-鋯-硅合金10～20％、鎢-鐵-鈷-硅合金10～15％、銅-鋅-鋁合金5～10％、銅-鋅-鎵合金20～35％、鈦-鎳-鉛-硼合金20～35％和納米鈦酸亞鐵-鈦酸鎂粉10～15％。

作為優(yōu)選，所述編織碳纖維層包括有以下組成成分：各向同性煤瀝青80～85％、碳化鈦2～5％、碳化鋯2～3％、碳化鉭2～5％、碳化鉿2～4％、銅-錳-鎢合金5～8％。

作為優(yōu)選，所述編織碳纖維層的制備方法具體包括有以下步驟：

1).先將各向同性煤瀝青加熱至120～150℃，使煤瀝青軟化成液體狀態(tài)，加入碳化鈦、碳化鋯、碳化鉭、碳化鉿、銅-錳-鎢合金，將物料混合均勻；

2).將混合均勻的物料加入到靜電離心紡絲機中進行紡絲，碳纖維絲在空氣中穩(wěn)定化并在1000～2000℃的高溫氫氣和氮氣的環(huán)境中處理，得到碳纖維；

3).將得到的碳纖維使用纖維編織機進行編制，得到編制碳纖維，碳纖維進行堆疊編織，再將編織碳纖維加熱至500～800℃，將編制碳纖維壓制成防撞梁形狀，得到編織碳纖維層。

作為優(yōu)選，所述碳纖維的直徑為10～50nm，編織得到的碳纖維層的厚度為3.0～8.5mm。

作為優(yōu)選，所述編織碳纖維層在高溫碳化的氫氣和氮氣的混合比例為1:5～9。

作為優(yōu)選，所述高強韌基材在高強韌防撞梁所占的質(zhì)量百分比為60～85％。