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        碳纖維制品

        來源:江蘇優培德復合材料有限公司 發布時間:2023-06-13 10:56:12 瀏覽人次:270

        極致的性價比是永恒的目標

        碳纖維與其他材料復合實現性能互補共振是大趨勢

        復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理或化學的方法組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產生協同效應,使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。

        復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。

        金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。

        非金屬基體主要有合成 樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。

        增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸 纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。復合材料中以纖維增強材料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。

        碳纖維復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理或化學的方法, 在宏觀上組成具有新性能的材料。碳纖維復合材料是一種兩相復合材料,是由有機纖維轉化而成,其具有優異的力學性能,同時還具備碳材料的原本特性,屬于一種新型增強纖維。

        碳纖維+聚合物:中高溫下金屬材料最佳替代者

        以各種聚合物材料為基體的碳纖維復合材料統稱為碳纖維聚合物基復合材料,也可稱為碳纖維樹脂基復合材料。

        按照樹脂基體材料的性能可將復合材料分為通用性樹脂基復合材料、耐高溫型樹脂基復合材料、耐化學腐蝕型樹脂基復合材料以及阻燃型樹脂基復合材料等。

        按照聚合物材料機構形式劃分可分為熱固性樹脂基復合材料、熱塑性樹脂基復合材料及橡膠基復合材料。

        高比強度、高比模量。高強高模碳纖維/環氧樹脂的比強度是鋼的5 倍、鋁合金的 4 倍。 耐疲勞性能好。樹脂基復合材料的疲勞極限可達其拉伸強度的 70%-80%。 耐燒蝕性能好。樹脂基復合材料的界面有很好的阻尼功效,減震能力強。 加工工藝性好。樹脂基復合材料可以采用多種成型方法制造,工藝技術相對簡單。

        聚合物基碳纖維復合材料的制備、成型工藝與其他材料相比具有鮮明特點。

        聚合物基碳纖維復合材料的形成與制品的成型是同時完成的,該材料的制備過程也就是其制品的生產過程,因而可以使得大型的制品一次整體成型,從而簡化制品結構,減少了組成 零件和連接件的數量,進而減輕制品質量并降低工藝消耗。其次,由于樹脂在固化前具有一定的流動性,纖維又很柔軟,依靠模具容易形成要求的形狀和尺寸,因此樹脂基復合材料的成型較為方便,可制造單件和小批量產品,優培德已經為很多客戶提供一次整體成型的產品與案例。

        聚合物基碳纖維復合材料的制造大體包括預浸料的制造、成型及制件的后處理與機械 加工。 預浸料是樹脂基體(熱固性或熱塑性)在嚴格控制條件下浸漬連續纖維或 織物,制成樹脂基體與增強體的組合物,是制備復合材料的中間材料,可廣泛用于手糊成型、自動鋪層或纏繞成型等復合材料制備工藝中。目前世界上大部分碳纖維都是以預浸料形式應用的,復合材料制品的力學及化學性 質在很大程度上取決于預浸料的質量。但預浸料一般在低溫下儲存以保證 使用時具有合適的粘度、鋪覆性和凝膠時間等工藝性能。成型工藝方面,手糊成型、熱壓罐成型、模壓成型、纏繞成型、拉擠成型及 樹脂傳遞成型為使用較為普遍的方式,優培德公司具有以上成型工藝及能力。

        加工方面,由于結構的特殊性,碳纖維增強樹脂基復合材料通常直接紡織 成產品形狀,但很多情況下紡織成型的產品并不能很好地滿足精度或者裝 配的要求,因此還需對其進行二次加工?,F階段已經存在多種比較成熟的 CFRP 的加工方式,其中應用最為廣泛的就是機械加工。機械加工CFRP經過 長時間的發展已經具備了成熟的加工工藝和專用的加工設備,基本能夠滿足使用要求,但隨著應用的規?;?,高精加工的需求越來越多,機械加工 CFRP 顯現出了一些弊端:加工時材料本身的結構會被破壞,造成纖維斷裂, 還伴隨有切削熱損傷問題,同時刀具的嚴重磨損增加了生產的成本。超聲振動輔助加工、電火花加工、水射流加工及激光加工等方式逐步被開發利用。

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