熱塑碳纖維為何研發(fā)的尤為困難?
發(fā)表時(shí)間:2021-07-03 06:50:01 作者:admin 閱讀數(shù):650碳纖維復(fù)合材料技術(shù)在不斷的研發(fā)中,也出現(xiàn)了很多高性能的碳纖維復(fù)合材料,滿(mǎn)足更多強(qiáng)度的需要,擁有低質(zhì)量、高強(qiáng)度多種性能的碳纖維復(fù)合材料也因此在很多行業(yè)中被應(yīng)用起來(lái)。那在實(shí)際的使用中發(fā)現(xiàn),碳纖維復(fù)合材料的耐高溫、耐摩擦等性能雖然也有,但是受限于環(huán)氧樹(shù)脂的特征,就有了進(jìn)行熱塑性樹(shù)脂浸漬碳纖維的技術(shù)研發(fā),那東臺(tái)智上一直致力于研發(fā)此產(chǎn)品,研發(fā)了很多年,為什么會(huì)比較困難呢?
(碳纖維預(yù)浸料)
首先知道什么是熱塑性碳纖維,熱塑性碳纖維指的碳纖維絲束浸漬熱塑性樹(shù)脂成為的復(fù)合材料,日常使用的樹(shù)脂則是環(huán)氧樹(shù)脂,那區(qū)別就在這里,在整個(gè)的熱塑碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)中,會(huì)考慮到碳纖維含量跟樹(shù)脂基體的比例,這里就不同于環(huán)氧樹(shù)脂,再就是碳纖維預(yù)浸料厚度、寬幅等等都是需要考量的地方。
在熱塑碳纖維研發(fā)中,困難的地方其實(shí)主要是有兩方面存在,一方面是碳纖維絲束展紗,另外一方面就是壓力和溫度的控制。
1.展紗
展紗是進(jìn)行熱塑性碳纖維非常重要的一個(gè)步驟,因?yàn)闊崴苄詷?shù)脂的粘度很大,那如果不展紗的話(huà),會(huì)造成樹(shù)脂浸漬不徹底的情況發(fā)生,那在預(yù)浸料內(nèi)部基體就沒(méi)辦法分布均勻,出現(xiàn)孔隙的情況,即使使用這種材料成型的產(chǎn)品也會(huì)出現(xiàn)性能不好的情況。所以在實(shí)際的生產(chǎn)中,就希望能夠通過(guò)展紗的方式來(lái)使得碳纖維絲束延展的更開(kāi),從而讓熱塑性樹(shù)脂浸漬的更徹底一些。
但是在展紗的過(guò)程中,要注意不要對(duì)連續(xù)碳纖維造成損傷,因?yàn)樘祭w維每一根的大小只有頭發(fā)絲的五分之一,所以要注意操作時(shí)候的規(guī)范性。在展紗這里,有機(jī)械展絲、氣流展絲、超聲波展絲等方法,那不管哪一種都是為了獲得更好的寬幅效果。
展紗做的好不好,直接影響到最終的預(yù)浸料生產(chǎn)的如何,那能否更好的完成碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)就是非常重要的一個(gè)地方。
2.溫度和壓力調(diào)節(jié)
熱塑性碳纖維制作的方法也有好幾種,那這里我們來(lái)說(shuō)說(shuō)熔融浸漬法,這也是東臺(tái)智上研發(fā)的重要工藝,在熔融浸漬法中,要把控好溫度和壓力的調(diào)節(jié)。
熔融浸漬法是通過(guò)把碳纖維絲束浸漬到熔融以后的熱塑性樹(shù)脂進(jìn)行浸漬的方式,整個(gè)的生產(chǎn)工藝中,要控制好浸漬的壓力和穩(wěn)定。那這個(gè)就是困難難點(diǎn)的地方,因?yàn)闊崴苄詷?shù)脂的流動(dòng)性低,很難尋找到這個(gè)點(diǎn)。這是熱塑性碳纖維難完成的重要原因,那這個(gè)地方掌握不好,帶來(lái)的后果就是雖然熱塑性碳纖維預(yù)浸料也能完成,但是生產(chǎn)出來(lái)的碳纖維產(chǎn)品性能卻也不會(huì)很好。
這些就會(huì)導(dǎo)致熱塑碳纖維很難生產(chǎn)出來(lái)的重要因素,對(duì)于這種現(xiàn)象,最重要的原因就是熱塑性樹(shù)脂浸漬不夠好,沒(méi)辦法完全浸漬,所以會(huì)比較困難,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的熱塑性碳纖維還在積極的研發(fā),東臺(tái)智上已經(jīng)研發(fā)出pa6已經(jīng)pps樹(shù)脂熱塑性碳纖維。
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