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碳纤维制品制作材料-碳纤维预浸布

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2018-08-07【


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  预浸布的制作
 
  碳(C)纤维预浸布是由连续长纤及未熟化 (uncured) 的树脂(Resin)中所构成,是目前最常用来制作高性能复合材料(Material)的原材形式。碳纤维生产具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。预浸布是由一系列的纤维束含浸树脂所构成。纤维束首先拼成所需之包含比重及宽度,然后经纤维架将纤维均匀的分开,同时树脂加热后涂佈在上下离型纸上。将纤维及涂佈树脂的上下离型纸同时导入滚轮中,纤维位于上下离型纸之间,借由滚轮的压力将树脂均匀的散佈于纤维之间。纤维含浸树脂后,即经过冷却(cooling)或烘乾,经捲取器捲取成捲轴状,由上下离型纸所包围的树脂含浸纤维称为碳纤维预浸布。捲取的预浸布需置于控制(control)的温度湿度环境下胶化至部份反应的阶段,此时树脂呈固体状称为B-stage。

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  一般在制作碳(C)纤维预浸布时,树脂(Resin)採用两种型式,一为直接将树脂加热,以降低(reduce)其黏度(viscosity),便于均匀(jūn yún)散佈于纤维之间,称为热熔胶法。另一为将树脂熔于熔剂中来降低黏度,代待树脂含浸纤维后再加热使熔剂挥发,称为熔剂法。热熔胶法的製程,树脂包含比重控制(control)容易,可省略烘干的步骤,且无残存的熔剂,但树脂黏度比较高,含浸纤维编织(to braid)物时易造成纤维变形。溶剂(性状:透明,无色的液体)法投资(意义:是未来收益的累积)成本低,制程简变,但是熔剂的使用易残存于预浸布中,影响(influence)最终复合材料(Material)的强度(strength),而且造成环境感染的问题。
 
  碳(C)纤维预浸布的种类有单向碳纤维预浸布及编织(to braid)碳纤维预浸布,单向碳纤维预浸布在纤维方向有最大的强度(strength),通常用于有不同方向组合的叠层板,而编织碳纤维预浸布具有不同的编织方式方法,其强度在两个方向约相等,可应用于不同的结构物。 123456
 
  预浸布的储存
 
  碳(C)纤维预浸布的树脂(Resin)处于部份反应的阶段,在室温的环境会继续反应而固化。碳纤维配件“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。碳纤维生产传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯夫拉纤维相比,杨氏模量是其2倍左右,在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性突出。通常需储存于低温的环境。碳纤维预浸布在室温所能储存的时间称为储存周期,一般如无低温储存的设备(shèbèi),预浸布的制作量必须控制(control)在储存周期内可以使用完毕为原则。
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