每天資訊看不懂專業書籍?白話告訴你碳纖維板成型工藝及應用領域

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看不懂專業書籍?白話告訴你碳纖維板成型工藝及應用領域

碳纖維是一種新型材料,它不僅有碳材料的超強拉力,還兼具有纖維柔軟可加工性,並且它的重量很輕,比重是鋼的四分之一,但是強度是鐵的二十倍,除此之外它還具備耐腐蝕高模量的特性。雖然碳纖維效能優秀,但是在實際使用中卻不會單獨使用,還需要一些陶瓷樹脂等基體材料來構成碳纖維複合材料,碳纖維板是碳纖維產品的基礎產品之一,也是碳纖維複合材料的主要應用形式,在多個領域都有廣泛應用。

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想要製作碳纖維板,那麼碳纖維預浸料就必不可少,碳纖維預浸料是碳纖維板的重要原材料。碳纖維預浸料裡的碳纖維絲束以3K較為常見,其它的還有1K、6K、12K等規格,在正式製作碳纖維板前要根據板材的尺寸來對預浸料進行裁剪,碳纖維板的厚度越大,需要疊加的預浸料層數也就越多,就拿常見的5mm厚度的碳纖維板為例,想要製作一個5mm厚的碳纖維板就需要鋪設30餘層預浸料。

除此之外,在碳纖維預浸料的鋪設上也需要注意角度,合理的鋪層角度,可以最佳化部件的力學效能。常見的鋪層角度有0°、45°、90°、135°等,在點應力狀態,角度為0°的鋪層對應正應力;角度為±45°的鋪層對應剪應力;角度為90°的鋪層則是用來保證在複合碳纖維產品的徑向上有足夠的正壓力;若碳纖維板承受的是以拉壓載荷為主,那麼鋪層角度就應以拉壓載荷為主。

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碳纖維預浸料經過裁剪和鋪層之後,就需要進行到最重要的一步“固化”。將預浸料放置在設定溫度的模具中加壓加熱,在熱壓下逐漸固化並達到一定的固化度,注意不同的溫度和受熱時間都會對碳纖維板的最終效能產生影響,一般來說,碳纖維模具製作成形溫度需在150℃以上,最高溫度不超過180℃,模壓時間則需要30min左右。蘇州挪恩複合材料有限公司在碳纖維方面研究頗有建樹,無論是傳統的模壓工藝還是最新的熱壓罐工藝都熟練掌握,在產品品質方面更是具有強有力的保障。

碳纖維複合材料憑藉其高強度和高密度的產品特徵,並且還兼具耐化學輻射耐腐蝕等效能,被廣泛應用於國防工業以及高效能民用領域。其中還涉及到航空航天、海洋工程、新能源備、工程機械、交通設施等,是一種需求大、應用前景廣闊的新型材料。

1、航空航天領域

碳纖維複合材料是飛機、導彈、無人機等尖端武器必不可少的材料。使用碳纖維複合材料可以大大減少自身重量,增加導彈的準確率,波音787的機身就採用碳纖維材質,這使飛機不僅飛得更快,油耗還會更低,同時也能增加客艙溼度,讓乘客乘坐飛機更舒適。

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2、汽車領域

碳纖維複合材料也備受各大汽車廠商青睞,在汽車輕量化的研究中,碳纖維是重要的研究方向之一。利用碳纖維製造出的汽車不僅高強度的特效能提供更安全的駕駛體驗,而且自重更輕減少損耗,這也響應了節能減排的國家號召,碳纖維汽車零部件是蘇州挪恩複合材料有限公司的重點研究方向之一,為國內知名的汽車廠商提供碳纖維汽車零部件產品,長久的合作也積累了深厚的工藝技術。

3、工業領域

因為碳纖維板具有可加工性,所以在工業領域很多高精密機械都採用碳纖維板來取代傳統的金屬材質的零部件,還可以根據機械需要來定製具有阻燃、絕緣等特性的碳纖維零部件。

過去由於碳纖維複合材料在國內無法量產,導致很多領域發展的還不夠成熟,但隨著國內碳纖維行業的急速發展,相信將來我國從軍用到民用,碳纖維的運用範圍會越來越廣泛,也將會給我們的生活帶來更大更明顯的變化。