碳纤维板的铺层设计

　　当代高科技产物大多出自军事领域，碳纤维复合材料(Material)也不例外，上世纪50年代美苏冷战，出于武器战略的需要，开始使用它并取得显著的效果。碳纤维手机壳外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维复合材料在之前还有一种说法是，碳纤维制品与同等质量的金属材料相比，碳纤维的强度等于金属强度的12陪。随着时代的发展，现在碳纤维复合材料不仅在军事领域有使用，体育用品、汽车高铁、机械制造等民用领域也随处可以看到它的身影。在其制品制造的过程(guò chéng)中，铺层设计是很关键的一步。

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  　　合理的铺层角度，可优化局部件的力学性能以及其它性能，目前常用的铺层角都为0°、45°、90°、135°；如果铺层角度设计不合理，碳纤维的材料(Material)优势就没有办法体现(tǐ xiàn)，成本也会增加。碳纤维手机壳外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。下面以层压板为例重点(zhòng diǎn)介绍一下：
  　　1、铺层角的均衡性。为了最大化减少复合材料(Material)部件固化过程(guò chéng)中产生的残余应力以及翘曲变形，层压板的铺层在承载方向应该是均衡的，例如对于一个+α°角的铺层，应存在一个-α°的铺层与之对应。
  　　2、同一铺层方向的数量要求。为了抵制泊松效应，层压板中同方向的铺层数推荐值在8%~67%之间。如果出于特殊需要，层压板的铺层全部为45°/135°；这将是例外情况(Condition)。但上面出现的情况应该符合应力准则以及相应的生产制造标准。
  　　3、铺层的对称性。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。为了最大化减少固化过程(guò chéng)中的变形，整体铺层顺序应该在层压板结构铺层中心线两侧对称，中心线一般位于层压板的中部区域。
  　　4、铺层角的均匀分布。为确保均匀的铺层顺序，不间的铺层角度应该在铺层顺序中均匀分布。例如推荐采用铺层s，90°均匀分布于层压板之间。
  　　5、限制最大连续铺层数。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。为了最大化减少形成微裂纹，应限制同一铺设角度的最大连续铺层数。推荐铺层中同一铺设角度的最大连续层数小于4，并且连续同角度铺层厚度应小于1mm。
  　　铺层设计只是碳纤维复合材料(Material)成型工艺中的一小步，想了解(Find out)更多相关(related)网站内容推荐官网的。比起传统材料(Material)，碳纤维复合材料(Material)更轻、强度更高，它的广泛使用让我们的生活变得更加美好。