一文简要了解碳纤维复合材料的特性、生产流程及加工方法

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内容来自用户:中国学术期刊网研究62616964757a686964616fe58685e5aeb931333433646430园地浅谈碳纤维复合材料成型工艺技术李一军(陕西千山航空电子有限责任公司)摘要:随着科学技术的发展人类对物品的材料性能要求越来越高,复合型材料打破传统材料定义为人们提供了更轻、更坚硬、韧性更通过对碳纤维复合材料施工工艺的介绍是大家对碳纤维复合材料有广泛好的材料。使人们的生活因为复合材料的应用得到广泛提高,的认识。关键词:碳纤维复合材料;成型;工艺引言这种材料在航天、CFRP就是我们常说的碳纤维复合材料。军工、电子、等等诸多领域都有着很广泛的应用。尤其是碳纤维复合材料杆件是航空航天结构中最重要的组成部分,常用于飞机和航天器的内部骨架以及发动机等零件的固定支架等。碳纤维复合材料管被应用在雷达、电视塔用于天线使用。本文主要对碳纤维复合材料成型所采用的预浸料铺层-热压罐固化介绍,并对技术工艺的难点进行分析。首先我们先来认识以下碳纤维合成材料:与石英玻璃相比,碳纤维石英玻璃复合材料有着超高的抗抗冲击性是石弯性和冲击性,其抗弯强度是石英玻璃的12倍,英玻璃的40倍,而且还拥有很强的热稳性。碳纤维石英玻璃克服了传统玻璃脆性强的特点,使其强度大大增加,形成了一种新型的陶瓷材料。在玻璃中混入60%的碳纤维细粉就可以将强度提高很多倍而且在抗机械的冲击性和抗热方面都有明显的提高,这在大程度上克服陶瓷的脆性,同时保持陶瓷原有很多优异性能,以防碎陶瓷目前发,  复合材料加工工艺是在同一基础上根据不同材料的特性及应用目的而不断衍生32313133353236313431303231363533e4b893e5b19e31333365663539发展的。碳纤维复合材料在发挥质轻、强度大的基础上,也会根据应用对象的差异而采用不同的成型工艺,从而尽可能地发挥出碳纤维所具有的特殊性能。下面小编针对适用于碳纤维复合材料的成型工艺及其应用以及碳纤维复合材料的成型方法。希望能够给大家带来帮助。  一、碳纤维复合材料的成型方法  1、模压法。这种方法是将早已预浸树脂的的碳纤维材料放入金属模具中,加压后使多余的胶液溢出来,然后高温固化成型,脱膜后成品就出来了,这种方法最适合用来制作汽车零件。  22、手糊压层法。将浸过胶后的碳纤维片剪形叠层,或是以便铺层一边刷上树脂,再热压成型。这个方法可以随便选择纤维的方向、大小和厚度,被广泛使用。注意的是铺层后的形状要小于模具的形状,这样纤维在模具内受压时就不会挠曲。  33、真空袋热压法。在模具山叠层,并覆上耐热薄膜,利用柔软的口袋向叠层施加压力,并在热压灌中固化。  44、缠绕成型法。将碳纤维单丝缠绕在碳纤维轴上,特别适用于制作圆柱体和空心器皿。  55、挤拉成型法。先将碳纤维完全浸润,通过挤拉除去树脂和空气,然后在炉子里固化成型。这种方法简单,适用于制备棒状、管状零件。  二、碳纤维复合材料成型工艺  1.手糊成型:  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.喷射成型:  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,用以制造汽车车身、船身、浴缸、储罐的过渡层。  3.层压成型:  将逐层铺叠的预浸料放置于上下平板模之间加压加温固化,这种工艺可以直接继承木胶合板的生产方法和设备,并根据树脂的流变性能,进行改进与完善。层压成型工艺主要用来生产各种规格、不同用途的复合材料板材。具有机械化和自动化程度高、产品质量稳定等特点,但是设备一次性投资大。  4.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,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。  5.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。  6.液态成型:  将液态单体合成为高分子聚合物,再从聚合物固化反应为复合材料的过程改为直接在模具中同时一次完成,既减少了工艺过程中的能量消耗,又缩短了模塑周期(只需约2分钟便可完成一件制品)。但这种工艺的应用,必须以精确的管道输送和计量以及温度压力自动控制为基础,属于高分子材料和近代高新科学技术的交叉范畴,目前的应用还不是很广。  7.真空热压罐:  将单层预浸料按预定方向铺叠成的复合材料坯料放在热压罐内,在一定温度和压力下完成固化过程。热压罐是一种能承受和调控一定温度、压力范围的专用压力容器。坯料被铺放在附有脱模剂的模具表面,然后依次用多孔防粘布(膜)、吸胶毡、透气毡覆盖,并密封于真空袋内,再放入热压罐中。加温固化前先将袋抽真空,除去空气和挥发物,然后按不同树脂的固化制度升温、加压、固化。固化制度的制定与执行是保证热压罐成型制件质量的关键。该种成型工艺适用于制造飞机舱门、整流罩、机载雷达罩,支架、机翼、尾翼等产品。  8.真空导入:  简称VIP,在模具上铺“干”碳纤维复合材料,然后铺真空袋,并抽出体系中的真空,在模具腔中形成一个负压,利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中,让树脂浸润增强材料,最后充满整个模具,制品固化后,揭去真空袋材料,从模具上得到所需的制品。该工艺在1950年就出现了专利记录,但在近几年才得到发展。在真空环境下树脂浸润碳纤,制品中产生的气泡极少,制品的强度更高、质量更轻,产品质量比较稳定,而且降低了树脂的损耗,仅用一面模具就可以得到两面光滑平整的制品,能较好地控制产品厚度。一般应用于船艇工业中的方向舵、雷达屏蔽罩,风电能源中的叶片、机舱罩,汽车工业中的各类车顶、挡风板、车厢等。  总结:随着碳纤维复合材料应用的深入和发展,碳纤维复合材料的成型方式也在不断地以新的形式出现,但是碳纤维复合材料的诸种成型工艺并非按照更新淘汰的方式存在的,在实际应用中,往往是多种工艺并存,实现不同条件、不同情况下的最好效应。同时碳纤维重量比铝轻,强度却高于钢,又有耐腐蚀、耐高温、模量高等优点,被称为“新兴材料之王”。碳纤维的产品在很多领域都有应用。希望以上的这些知识能够帮到大家,祝大家生活愉快。本回答被网友采纳,碳纤维复bai合材料成型方法及工艺主要du有:手zhi糊成型、模压成型、喷射dao成型、缠绕成版型、拉挤成型、真权空导入成型、RTM成型、热压罐成型等等。请问您是否知道,有哪种成型工艺,纤维含量可达80%?博皓复合材料给您提示:手糊工艺的纤维含量一般是30-40%,真空导入工艺纤维含量一般是60-70%,RTM工艺纤维含量一般是50-60%。而拉挤工艺用的是直接纱(也有合股纱),且预浸体进入模具后会受到一个挤压的力,纤维含量可以高达80%www.haoxyx.com防采集请勿采集本网。

碳纤维是以高质量聚丙烯腈(PAN)为原料经过特殊工艺加工而成,PAN基碳纤维束丝中拥有1000至48000根单丝,每根单丝直径为5-7μm。碳纤维通常与树脂一起固化形成复合材料。

特种工程材料 我是做加固的

与金属(例如铝)或其他纤维增强复合材料制造的零部件相比,碳纤维复合材料部件质量轻、强度大。独特的性能加之可设计性,令碳纤维成为各种工艺和应用的理想选择。

1. 准备原料 2. 准备工艺托盘 3. 在工艺托盘上铺贴碳纤维 4. 做真空包 5. 抽真空 6. 固化成碳板 7. 运输碳板

1、碳纤维的优异特性

碳纤维是由含碳量较高,在热处理过程中不熔融的人造化学纤维,经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。 碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、

1.1 主要力学性能:

碳纤维碳化硅复合材料能进行机加工吗 搜索资料 我来答 分享 微信扫一扫 新浪微博 QQ空间 举报 浏览2 次 本地图片 图片链接 提交回答 匿名 回答自动保存

①高强度

②高模量

③低密度

④低蠕变率

⑤吸振性良好

碳及碳纤维复合材料 碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为:Carbonium,意为“煤,木炭”。汉字的“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成,从“炭”字音。 碳是一种非金属元素,无臭无味的固体?。无定形碳有焦炭?,木炭?…等,晶

⑥耐疲劳

1.2 化学性能

①化学惰性

②无腐蚀性

③强耐酸、耐碱以及耐有机溶剂性zui

1.3 热学、电学性能

①低热膨胀

②低导热率

③低X光吸收率

④无磁性

⑤高导电率

2、碳纤维的生产流程

①碳纤维生产是高能耗的过程。由于加工都是准连续的过程,因此,每个产品批次的生产时间可能需要数周。

②生产从经过特别处理的高质量聚丙烯腈(PAN)原丝开始。

③然后,PAN原丝经过牵伸从而实现分子优化和结构取向。

④PAN原丝在线质量控制以确保过程的连续性和高效性。

⑤原丝接触高温空气,变成预氧化聚丙烯腈纤维。

⑥将PAN预氧化纤维置于氮气高温炉中,逐步升高的温度,碳化成碳纤维。碳纤维在1,000–1,500°C以上进行终碳化,令其获得强度和刚性,并确保其它材料性能。

⑦高模量碳纤维类型还要在2,000–3,000 °C下完成石墨化。

⑧对碳纤维进行表面处理或氧化蚀刻,令表面具有活性。

⑨涂覆聚合物涂层(上浆),提高纤维加工性、含浸性以及结合性。

⑩将连续纤维缠绕到线轴之上。

此外,还可切断形成短切碳纤维或经研磨形成研磨纤维。

3、碳纤维的加工方法

3.1 干法加工

①预成型体

②织物

③炭绳

④多轴向织物/无屈曲织物(NCF)

⑤单向织物/经编织物

⑥特种纸

3.2 湿法加工/配合树脂加工

①热固性预浸料

②热塑性带

③缠绕

④RTM、VARTM以及SCRIMP

⑤其它树脂注入工艺,譬如RIM与SRIM

拉挤成型请注意:本文为编辑制作专题提供的资讯,页面显示的时间仅为生成静态页面时间而非具体内容事件发生的时间,由此给您带来的不便敬请谅解!

个问题太宽泛了,2113不知道你是想了5261解碳纤维原料的加4102工过程还是碳1653纤维版复合材料产品的加工过程。碳纤权维是一种纤细的纤维材料,由含碳量高的纤维在上千摄氏度的温度中预氧化碳化得到的,它的制备过程比较复杂,由日本公司东丽公司生产出来的最好。国内目前的技术只能生产普通型号的原丝。它一般不单独使用,而是和树脂、陶瓷、塑料等结合制成复合材料。我们平时所接触到的碳纤维产品基本上都是碳纤维复合材料,例如碳纤维汽车配件、碳纤维飞行器配件等。更多追问追答追问我想了解的是像碳纤维产品,例如你所说的汽车配件使如何加工的?追答碳纤维汽车配件属于异形立体件,需要开模具做的,成型方法有模压、热压罐、真空导入等,像碳纤维板这种平面件,使用铺层热压工艺生产,用到的器械有热压机、CNC、雕刻机、加工中心。管材类的话用缠绕或拉挤工艺生产,至于具体的步骤,每个公司都不一样。注意事项的话,因为碳纤维的强度高,但脆性也高,所以加工的时候要特别注意工具的使用和转速追问谢谢,那你知道有没有好一点的能做碳纤维产品的厂家?追答做碳纤维产品的像广东那边比较多很多体育类的汽车改装类的,江浙一带也很多,像江苏无锡的威盛新材主要做工业方面的零部件,新闻上也多次报道,挺有名气的。追问哦,那我先问问无锡这家吧,离我们济南相对近一点内容来自www.haoxyx.com请勿采集。

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www.haoxyx.com true http://getqq.haoxyx.com/g/3754/37549260.html report 7315 碳纤维是以高质量聚丙烯腈(PAN)为原料经过特殊工艺加工而成,PAN基碳纤维束丝中拥有1000至48000根单丝,每根单丝直径为5-7μm。碳纤维通常与树脂一起固化形成复合材料。与金属(例如铝)或其他纤维增强复合材料制造的零部件相比,碳纤维复合材料部件质量轻、强度大。独特的性能加之可设计性,令碳纤维成为各种工艺和应用的理想选择。1、碳纤维的优异特性1.1主要力学性能:①高强度②高模量③低密度④低蠕变率⑤吸振性良好⑥耐疲劳1.2化学性能①化学惰性②无腐蚀性③强耐酸、耐碱以及耐有机溶剂性zui1.3热学
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