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碳纤维管力学性能及复合成型工艺
来源:鑫达辉科技 | 作者:xindahuiboqian | 发布时间: 2022-01-21 | 1495 次浏览 | 分享到:
影响碳纤维管力学性能的因素有哪些?碳纤维复合成型工艺有哪方面?接下来我们跟着碳纤维管厂家一起来了解。

影响碳纤维管力学性能的因素有哪些?碳纤维复合成型工艺有哪方面?接下来我们跟着碳纤维管厂家一起来了解。

碳纤维管厂家

一、碳纤维管力学性能

碳纤维复合材料密度为1.6g/cm3左右,只有钢材的1/4不到,碳纤维的强度是钢材的6-12倍,可达到3000mpa以上。用于碳纤维管生产方面的碳纤维含量多少,直接决定其力学性能表现和价值。当然,碳纤维管的制作方式不同,生产出来的成品的力学性能也是不一样的。

以T700碳纤维和树脂为原料采用缠绕成型工艺制作出的碳纤维管为例,采用规格为1.6毫米厚度内径50毫米长度为500毫米的碳纤维管进行检测可以发现碳纤维管平均抗压强度能够达到230MPa,超过载荷后会发生脆性破坏,基体的强度决定了碳纤维管的强度。在进行碳纤维管的拉伸强度实验发现,碳管能够承受800MPa以上的拉伸强度,应变最大0.03,碳管的抗拉伸性能非常出色。

二、碳纤维复合成型工艺

1、手糊成型--湿法铺层成型法

在模具工作面上涂敷脱模剂、胶衣,将剪裁好的碳纤维预浸布铺设到模具工作面上,刷涂或喷涂树脂体系胶液,达到需要的厚度后,成型固化、脱模。在制备技术高度发达的今天,手糊工艺仍以工艺简便、投资低廉、适用面广等优势在石油化工容器、贮槽、汽车壳体等许多领域广泛应用。其缺点是质地疏松、密度低,制品强度不高,而且主要依赖于人工,质量不稳定,生产效率很低。

2、射成型工艺

属于手糊工艺低压成型中的一类,使用短切纤维和树脂经过喷枪混合后,压缩空气喷洒在模具上,达到预定厚度后,再手工用橡胶锟按压,然后固化成型。为改进手糊成型而创造的一种半机械化成型工艺,在工作效率方面有一定程度的提高,但依然满足不了大批量生产,用以制造汽车车身、船身、浴缸、储罐的过渡层。

碳纤维方管

3、碳纤维工业配件

a、缠绕成型

将经过树脂胶液浸渍的连续纤维或布带按一定规律缠绕到芯模上,然后固化、脱模成为复合材料制品的工艺。碳纤维缠绕成型可充分发挥其高比强度、高比模量以及低密度的特点,制品结构单一,可用于制造圆柱体、球体及某些正曲率回转体或筒形碳纤维制品。比如常见的碳纤维圆管,大多都采用缠绕成型的工艺制作。

b、模压成型

将碳纤维预浸料置于上下模之间,合模将模具置于液压成型台上,经过一定时间的高温高压使树脂固化后,取下碳纤维制品。这种成型技术具有高效、制件质量好、尺寸精度高、受环境影响小等优点,适用于批量化、强度高的复合材料制件的成型。但前期模具制造复杂,投入高,制件大小受压机尺寸的限制。

C、拉挤成型

将浸渍树脂胶液的连续碳纤维丝束、带或布等,在牵引力的作用下,通过挤压模具成型、固化,连续不断地生产长度不限的型材。拉挤成型是复合材料成型工艺中的一种特殊工艺,其优点是生产过程可完全实现自动化控制,生产效率高。

拉挤成型制品中纤维质量分数可高达80%,浸胶在张力下进行,能充分发挥增强材料的作用,产品强度高,其制成品纵、横向强度可任意调整,可以满足制品的不同力学性能要求。该工艺适合于生产各种截面形状的型材,如工字型、角型、槽型、异型截面管材以及上述截面构成的组合截面型材。

以上就是碳纤维管力学性能及复合成型工艺的介绍,如果想要了解更多关于碳纤维管材的信息,欢迎联系我们。

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