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碳纤维复合材料铺层设计中容易出现的缺陷

日期:2017-03-22 16:52阅读次数:
  碳纤维复合材料具有强度高、重量轻、耐高温、耐疲劳、热膨胀系数低、抗震等优越的性能,已使用在汽车制造、航天航空、机器人制造等多个领域。铺层是碳纤维复合材料制品生产过程中重要的步骤,不同的铺层设计将影响到产品的最终性能。这篇文章小编来讲一下碳纤维复合材料铺层设计中容易出现的缺陷。
 
碳纤维产品
(图示:碳纤维产品)
 
  1、纤维错位和铺层错位。为了得到某种优良性能,纤维和铺层是按照设计好的规定方式排列的。但是,碳纤维复合材料在制备过程中由于工艺实施不完善或操作人员的不当,会导致纤维和铺层位置与设计出现偏差,出现错位的现象,这将影响到产品的剪切强度、弯曲强度和模量。
 
  2、树脂多余。 一般来说,制备碳纤维复合材料时要设计树脂和纤维的均匀分布,其性能取决于纤维的体积分数,当树脂含量高于/低于设计含量的上/下限时,被称为树脂多余/缺少。不恰当的工艺条件,常常导致树脂分布不均,影响产品的性能,不过有时为了增强关键部位的性能,在局部有意提高纤维含量,这属于正常情况。
 
  3、纤维多余。碳纤维在复合材料中起着增加强度、改善性能的作用,当纤维含量超出设计上限时,称为纤维多余。如果预浸料中纤维数过多,将大大改变结构的性能。多余的纤维会导致构件的局部加强和变化。影响所在区域的应力分布。
 
  4、不恰当的固化。不恰当的固化是指基体材料没有完全固化或过度固化,这可能是因为不正确的固化周期或使用了错误的树脂材料和固化材料造成的。
 
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