伴随着碳纤维复合材料应用发展,热塑性碳纤维复合材料也应运而生。热塑性碳纤维复合材料以碳纤维原丝和聚苯硫醚( PPS )经过高温熔融结合而成,比热固性碳纤维复合材料具有更好的耐高温性能,可以承受300℃以上的高温,同时还具有不错的耐水性,即使在沸水中长时间工作,吸水率也比较低。在热塑性性碳纤维管成型工艺中需要注意哪些细节?
1.碳纤维管的空隙率和剪切强度
碳纤维管的剪切强度会随着铺层时的空隙率增加而减小,如果在进行铺层或者缠绕时如果不够紧密产生空隙,会对直接影响到碳纤维管的力学性能,比如剪切强度、压缩性能、耐疲性能等。江苏博实认为,可以通过控制工艺参数减少缠绕过程中的空隙率。
2.热处理温度与碳纤维管层间剪切强度
热塑性碳纤维管的层间剪切强度同样受热处理影响,通过热处理可在一定程度上提高其层间剪切强度。由于碳纤维与pps基质的膨胀系数不同,在成型过程中会在两种材料中间产生比较大的残余应力,热处理能够松弛碳纤维管内的残余应力,能够有效地改善碳纤维与树脂基质之间的粘结强度,提高碳纤维管的层间剪切性能。
3.碳纤维含量与管材层间剪切强度
一般来说,热固性碳纤维复合材料的层间剪切强度会因为碳纤维含量的增加而下降,热塑性碳纤维复合材料中碳纤维的含量并没有那么高,所以即使含量上升了,预浸料浸渍的均匀度反而有提升,有利于碳纤维管成型的均匀性。
4.预浸带铺放的精确性与管壁密度的稳定性
在缠绕成型过程中,预浸料铺放的准确性对碳纤维丝束的分布有着重要影响,密度的不同直接影响到碳纤维管的整体性能。在受到低速冲击时,较大的密度差异更容易导致碳纤维管层间开裂,降低其应用安全性。江苏博实认为,在对缠绕工艺进行优化的同时,还需要对碳纤维管的质量进行严格把控,保证产品质量的均衡性和稳定性。
在碳纤维复合材料行业中,热塑性碳纤维是被看好的一种碳纤维材料,在未来的发展中,随着技术的更新能够降低生产的难度,提升碳纤维的力学性能。江苏博实碳纤维能够根据客户的图纸和使用需求进行定制生产,生产经验丰富,产品出货周期短,产品质量好。
阅读延伸:《碳纤维管的胶粘工艺简析》