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描述碳纤维材料加工的工艺和它的开展情况

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描述碳纤维材料加工的工艺和它的开展情况

发布日期:2019-09-02 作者: 点击:

描述碳纤维材料加工的工艺和它的开展情况

碳纤维是有机纤维纤维经预氧化、碳化成的纤维状聚合物碳,既不归于无机纤维,也不归于有机纤维。它的功能优异,密度小、比强度高、模量高、耐高温低温、导电、导热、X射线透过率高、除硝酸等少量强酸,几乎对其它一切的化学物质体现的都很安稳。碳纤维通常不独自运用,而是和树脂基结合制成复合材料,可规划性强,能加工成各类产品运用于航天航空、体育用品、轿车制作、医疗器械等范畴,深受人们欢迎。这里,信任很多人都对碳纤维材料加工工艺及开展情况感兴趣,下面,就来给我们讲一下。




一、碳纤维材料加工工艺


       环绕成型工艺:运用专门的环绕设备将纤维浸渍树脂后控制住张力接连环绕在芯模上,然后在特定的温度环境中固化成型。这种工艺特别合适出产有固定截面的管材,详细可细分为分环向环绕和螺旋环绕两种。


  拉挤成型工艺:将碳纤维与树脂混合后经拉挤经过模具口成型。它是一种自动化接连出产工艺,和其它成型工艺相比,功率最高,特别合适出产有固定横截面的管材、棒材或其它异型材。但是用此种方法制作的碳纤维材料表面无纹路,有些朋友无法区别。


 


       手糊成型工艺:此种工艺以手工为主,机械为辅。先在模具上涂上一层脱模剂,方便后续取出产品,然后将碳纤维原料混合树脂后置入模具中固化成型。合适多种类、小批量出产,不受产种类类和形状的限制,但是功率较低、出产周期长。


  树脂传递模压工艺:简称RTM,将碳纤维放入封闭的模具内,接着注入树脂,整个过程需在真空的环境中进行,最后便是固化脱模了。RTM是复合材料常用的成型工艺,能出产出双面润滑的产品,成型功率高,不会环境发生污染。


  后处理工艺:有些碳纤维产品出产出来以后可能表面有残留的树脂白点或是凹凸不平,这就需求后处理。后处理主要有两道工序,喷涂以及打磨,使其表面润滑平整有光泽。


二、碳纤维材料开展情况


      最早的碳纤维是1880年由美国发明家爱迪生研制成功的,他将竹子纤维碳化成丝,用作电灯丝,但是当时并没有得到重视,很快就被乌丝代替了。20世纪50年代初,跟着空间技能的开展,需求具有优异良功能的结构材料,许多工业发达国家开始重视碳纤维的研究工作。1962年日本研发出了聚丙烯腈基碳纤维并建立工业出产线。1970年以后东丽公司、东邦公司相继参加聚丙烯睛基碳纤维的出产开发,形成2吨/年的规模。80年代呈现了M30、M40、T1000等功能更优越的碳纤维,产值也从本来的2t增长到6000t,到21世纪初期,年产值超过30000t。


 在欧美等发达国家,碳纤维材料产品已比较常见,我国的碳纤维行业相比之下开展较晚,始于20世纪70年代,不过在国家的大力支持下也取得了必定的成果。“十五”期间,国家设立了“高功能碳纤维关键技能专题”,“十二五”开展规划中提出,将重点开展高功能复合材料,并将加快开展碳纤维等高功能增强纤维,“十三五”规划中又提出,打破国产碳纤维低成本制备技能,实现国产碳纤维种类系列化、一起以多元化、产品规模化。在市场和政策的推进下,国内出现了一大批碳纤维企业,例如中复神鹰和无锡无锡新材料就可以有限公司,前者以碳原丝的出产知名,后者建立了江苏首条碳纤维新能源轿车零件出产线。


 碳纤维材料在军事和民用范畴的敏捷开展,使它的需求量逐步增多。航空航天、舰船和地上武器等范畴,它是的最重要、最根底的结构材料。跟着科技的开展,其市场敏捷扩展到交通运输(轿车、火车列车等)、根底工程建设(桥梁、公路设备等)、海洋工程(海上采油平台、近海岸工程设备等)、能源、休育器材、机械制作(机械手、机械臂、传动轴等)、医疗器械(医疗板、头托、乳腺支架)等范畴。

碳纤维材料加工



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