1.一种碳纤维/芳纶混杂纤维复合材料制备装置,其特征在于,所述装置包括:压头、机械锁死插口、压头进给机构、压机主体、压头压力温控机构、机械锁死插头、颗粒介质进料口、模具-压机锁定螺栓、压紧弹簧、压机锁定螺纹孔、压边圈、模具锁定螺纹孔、模具-压机锁定螺母、凹模压力温控机构、第一凹模以及第二凹模;
所述机械锁死插口和所述压头压力温控机构在垂直方向上由上到下依次布设在所述压头上,所述压头进给机构位于所述压头的两侧,所述压机主体位于所述压头进给机构的两侧,所述机械锁死插头与所述机械锁死插口配合使用,所述颗粒介质进料口开设在所述压机主体的中部,所述压机锁定螺纹孔开设在所述压机主体的下部,所述模具-压机锁定螺栓与所述压机锁定螺纹孔配合使用,所述压紧弹簧位于所述颗粒介质进料口的下方,所述压边圈位于所述压紧弹簧的下方,所述第一凹模以及所述第二凹模位于所述压机主体的下方,所述凹模压力温控机构位于所述第一凹模以及所述第二凹模中;采用颗粒介质与制件接触传热、传压以代替凹模或凸模的作用。
2.一种碳纤维/芳纶混杂纤维复合材料制备方法,其特征在于,所述方法包括:将第一凹模和第二凹模合模,通过径向合模力紧固;
对第一凹模和第二凹模加热;
在由第一凹模和第二凹模组成的模具型腔内涂抹脱模剂;
将碳/芳混杂纤维预浸料铺敷在脱模剂表面;
在碳/芳混杂纤维预浸料表面依次铺敷隔离膜和透气毡;
将压机主体、第一凹模以及第二凹模紧固锁定;
通过颗粒介质进料口将加热后的颗粒介质送入模具型腔内;
通过压头将颗粒介质压实;
通过压头压力温控机构和凹模压力温控机构对模具型腔进行升温,使所述碳/芳混杂纤维预浸料成形;
成形完成后对模具型腔进行降温,当温度降低到第一设定范围时,自然冷却;
自然冷却至第二设定范围,升起压头,拧松模具-压机锁定螺栓、模具-压机锁定螺母,机械锁死插头撤出,压头上升,机械锁死插头插入机械锁死插口;
取出颗粒介质,将第一凹模和第二凹模水平分开,并将隔离膜和透气毡剥离,得到碳/芳混杂纤维成品。
3.根据权利要求2所述的碳纤维/芳纶混杂纤维复合材料制备方法,其特征在于,所述方法在碳/芳混杂纤维预浸料表面依次铺敷隔离膜和透气毡之后还包括:将加热至100℃且占总颗粒介质1/4的颗粒介质放在透气毡的表面。
4.根据权利要求2所述的碳纤维/芳纶混杂纤维复合材料制备方法,其特征在于,所述颗粒介质为碳钢珠,粒径为1.0mm。
5.根据权利要求2所述的碳纤维/芳纶混杂纤维复合材料制备方法,其特征在于,所述对第一凹模和第二凹模加热具体是以5℃/min的升温速度加热至100℃。
6.根据权利要求2所述的碳纤维/芳纶混杂纤维复合材料制备方法,其特征在于,所述将压机主体、第一凹模以及第二凹模紧固锁定具体是通过模具-压机锁定螺栓和模具-压机锁定螺母紧固锁定。
7.根据权利要求2所述的碳纤维/芳纶混杂纤维复合材料制备方法,其特征在于,所述通过颗粒介质进料口将加热后的颗粒介质送入模具型腔内具体是将颗粒介质总量的3/4,加热至100℃送入模具型腔内。
8.根据权利要求2所述的碳纤维/芳纶混杂纤维复合材料制备方法,其特征在于,所述通过压头压力温控机构和凹模压力温控机构对模具型腔进行升温具体是将温度升至210℃。
9.根据权利要求2所述的碳纤维/芳纶混杂纤维复合材料制备方法,其特征在于,在所述通过压头压力温控机构和凹模压力温控机构对模具型腔进行升温之后还包括:机械锁死插头撤出,压机主体作用在压头上的压力加至15MPa,机械锁死插头插入机械锁死插口,加热加压20min。
10.根据权利要求2所述的碳纤维/芳纶混杂纤维复合材料制备方法,其特征在于,所述成形完成后对模具型腔进行降温,当温度降低到第一设定范围时,自然冷却,自然冷却至第二设定范围具体是以6℃/min的降温速度降温,待凹模压力温控机构监测到温度降低到50℃时,自然冷却,自然冷却至30℃。