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东丽碳纤维各型号指标

碳纤维复合材料成形工艺若控制得不好往往会产生很多缺陷,这些缺陷在复合材料的服役过程中,往往成为制品中的薄弱环节首先发生破坏,继而引发整个构件的失效,而且各种缺陷的随机分布也是造成复合材料产品质量不稳定的主要原因。碳纤维制品的生产缺陷产生的原因具有交叉性和复杂性。碳纤维复合材料制造过程中的常见缺陷及主要形成原因有哪些呢?下面一起来看(微信号:13377753777)的介绍。

1)孔隙  孔隙是碳纤维复合材料的常见缺陷。一般可分为沿单根纤维孔隙(包括纤维束内孔隙)与层压板间孔隙。孔隙通常由以下三方面原因造成:

①树脂与纤维浸润性差,预浸料制备或铺层时带人的空气未排出;

②稀释树脂使用的溶剂、树脂中的低分子组分在加工过程中的挥发,或有些树脂体系在固化反应中放出气体;

③成形工艺不当,如施加压力过小或加压时机太晚都会造成气泡不能排出,形成孔陈。孔隙可使复合材料的各种强度和模量、抗疲劳性能、高沮性能等显著降低。

2)脱粘  指碳纤维制品的纤维和树脂分离的情况,是树脂基体与纤维粘接不牢造成的。脱粘缺陷产生的原因有:

①碳纤维对树脂的吸附性差;

②树脂对碳纤维的浸润性较差;

③碳纤维表面被污染或纤维表面处理效果不理想等。

3)分层指碳纤维复合材料铺层之间分离的现象。一般由于所用预浸料超过了适用期,树脂固化后造成预浸料黏性下降,层间粘接不牢;还有可能是由于制件设计不合理,不同厚度方向上产生的应力过大导致分层。对于大型缠绕构件,如果相邻缠绕层之间相隔时间过长也可能导致分层,特别是树脂固化温度受限制时更容易产生分层。脱枯和分层是复合材料中较为严重的缺陷.对复合材料的许多性能影响非常大。

4)杂质是被无意地协杂在复合材料中的夹杂、粗尘埃等一类异物。夹杂物在各种成形方法中都有可能产生,其原因主要是由于:

①树脂中存在小凝块;

②填料中存在夹杂物;

③预浸料在晾皿或铺益过程中出现夹杂。

当复合材料承载时,会在夹杂物处产生应力集中或裂纹源,从而形响复合材料的力学性能。这种杂质的存在还严重影响复合材料的电性能,使复合材料的分散性增大。

5)树脂的偏差主要是指由于固化工艺控制不当而出现的富树脂、贫树脂或树脂分布不均的现象。树脂的偏差一般是由于构件设计不合理或者压力分布不均造成。复合材料的不同性能分别由纤维或树脂控制,如果树脂偏差过大,就会造成复合材料构件不同区域性能的不平衡,对复合材料性能影响会非常明显。

6)纤维的偏差除了具有和树脂的偏差相对应的含义外。还指铺贴工艺和固化工艺不当引起纤维未能按设计要求排列的现象。例如铺层角度偏差,纤维屈曲等,这种随机的“偏差”现象.都会直接造成复合材料性能的波动。

7)其他缺陷疏松、针孔、固化不均匀、树脂和纤维界面不佳等也都是复合材料的常见缺陷。对复合材料性能的影响也很大,因此在复合材料工艺质最控制中也都必须予以考虑。

由上述分析可见,对碳纤维复合材料成形工艺质量进行控制,可有效减少缺陷,提高碳纤维复合材料质量的稳定性。

 

 

 

 

 
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