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碳纖維加強樹脂基復(fù)合資料是以樹脂為基體,碳纖維為加強體,采取進步的成型加工方法制備的高機能復(fù)合資料。
碳纖維復(fù)合材料由有機纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成,含碳量高于90%的無機高性能纖維,是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。
碳纖維制品在之前還有一種說法是,碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比,碳纖維的強度等于金屬強度的12倍。碳纖維加強樹脂基復(fù)合資料作為進步復(fù)合資料的一個最重要的分支,存在比強度跟比剛度高,抗疲勞性好,耐腐化,結(jié)構(gòu)尺寸牢固性好,可設(shè)計性強,以及便于大面積整體成型的優(yōu)點,還有特別的電磁機能跟吸波隱身等作用,充分體現(xiàn)了集結(jié)構(gòu)承載跟功能于一身的特點。
123456 依據(jù)基體樹脂的特點,可分為兩大類:熱固性樹脂跟熱塑性樹脂。對進步復(fù)合資料,目前仍以熱固性樹脂為主,即包含普遍利用的環(huán)氧樹脂跟酚醛樹脂,還包含存在高機能的新一代樹脂,如雙馬來酰亞胺樹脂,聚酰亞胺樹脂,氰酸酯樹脂,聚芳基乙炔樹脂等。熱塑性樹脂包含通用工程塑料,聚酰胺,聚碳酸酯,聚甲醛,聚苯醚,聚酯。還包含進步的熱塑性樹脂,包含聚砜,聚醚砜,聚苯硫醚,聚芳醚酮,聚酰亞胺,聚芳酯等。
近年來隨著制造工藝技巧跟生產(chǎn)范圍的一直發(fā)展,碳纖維的性價比明顯進步,利用日益增加。碳纖維制品在之前還有一種說法是,碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比,碳纖維的強度等于金屬強度的12倍。在機能方面,以日本東麗公司為代表的商品化的高強型碳纖維T1000G的拉伸強度為6370MPa,高模型碳纖維M60J的彈性模量為588GPa。為降落本錢,擴大生產(chǎn)范圍,以美國ZOLTEK公司開發(fā)牌號為PANEX35的PAN基(50K)碳纖維的拉伸強度已達到了3800MPa,已相稱于小絲束碳纖維T300的機能,這些都為CFRP的結(jié)構(gòu)設(shè)計跟利用供給了很大的空間。
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碳纖維加強樹脂基復(fù)合資料不僅采取復(fù)合資料成型加工的常用技巧,如熱壓罐/真空袋,纖維環(huán)繞,樹脂傳遞模塑(RTM),模壓(SMC,BMC等),拉擠,注射等,而且在這些成型加工方法的基本上注入了新的加工技巧,如RTM法已開發(fā)了真空幫助RTM,熱膨脹RTM,差壓RTM,SCRIMP,RFI等方法以及微波幫助拉擠,電子束固化,纖維主動鋪放技巧等也已進入利用階段。
基體樹脂在復(fù)合資料中起著把碳纖維粘結(jié)在一起并傳遞載荷的作用,樹脂的耐熱性,韌性,耐化學(xué)介質(zhì)等是決定碳纖維樹脂基復(fù)合資料機能的要害。