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碳纤维板折断的深层原因分析

作者:小智 时间:2021-07-16 14:00:00 浏览:128
摘要:碳纤维板在工业制造、医疗设备、航空航天中经常会用到,它的重量轻、强度大、耐用性好,这已经是公认的特点了。不过碳纤维板在使用过程中同样会出现折断损伤的情况,智上新材...

    碳纤维板在工业制造、医疗设备、航空航天中经常会用到,它的重量轻、强度大、耐用性好,这已经是公认的特点了。不过碳纤维板在使用过程中同样会出现折断损伤的情况,智上新材料带你深层次的分析一下其中的原因。
 
碳纤维板折断的深层原因分析
 
    碳纤维板折断的原因在哪?
 
    碳纤维板断裂的第一个原因,可能要从自身找起。如果碳纤维板制作工艺不过关、制作标准不合格,那生产出来的碳纤维板的整体性能会出现较大程度的降低,即便是使用在合理承载范围的场景内,也会出现断裂的问题。碳纤维板需要碳纤维充分浸润树脂基体,再通过高温长时间固化而成。碳纤维丝束和树脂基体选择失误,达不到性能需求,再加上工艺不到位,碳纤维板断裂在所难免。
 
    碳纤维板断裂的第二个原因需要从外在来找,就是承载的负荷是否超标。碳纤维板的抗拉强度可以达到2500MPa左右,这个数值虽然很大了,但是还有存在极限的。碳纤维板用在设备上是,如果超过了这个极限,碳纤维板自然会出现分层断裂的问题,严格来说,这不属于设备自身问题,应该属于工厂管理问题了。
 
碳纤维板折断的深层原因分析
 
    碳纤维板的强度范围是多少?
 
    碳纤维板的强度通常指抗拉强度,不同品级的碳纤维板的抗拉强度是不一样的,而且差距比较明显。碳纤维有通用型、高强型(T系列,T300~T100)、高模型(M系列,M30~M60)和高强高模型MJ系列,M40J~M70J)这几种。
 
    通用型碳纤维,抗拉强度为780~1000Mpa,密度为1.76~1.82g/cm^3,伸长率为2.1~2.5%;
 
    高强型碳纤维,抗拉强度为2500~4500Mpa,密度为1.78~1.96g/cm^3,伸长率为1.3~1.8%;
 
    高模型碳纤维,抗拉强度为2000~2800Mpa,密度为1.4~2.0g/cm^3,伸长率为0.4~0.8%;
 
    高强高模型碳纤维,抗拉强度为3000~3500Mpa,密度为1.9~2.1g/cm^3,伸长率为0.4~0.5%。
 
    一般来说,碳纤维的抗拉强度越大,弹性模量就越小,MJ高强高模碳纤维的问世,是其性能方面的一个突破,也扩大了它的应用范围。
 
碳纤维板折断的深层原因分析
 
    碳纤维板生产工艺与强度息息相关
 
    碳纤维板折断的内外原因我们都知道了,外因部分很难把控,碳纤维企业需要从内因出发,将碳纤维板的生产工序和流程进一步的优化,加工出来的碳纤维板才能更符合用户的需求。
 
    碳纤维板的生产加工步骤虽然不多,但是个中细节还是很多的。碳纤维板是由碳纤维预浸料生产而成,期间经历预浸料的裁切、铺叠和固化,碳纤维板成型之后还有一系列的加工,如粗磨、喷涂和精磨等。
 
    光是预浸料铺叠的层数和方向,就已经对碳纤维板的强度等性能带来直观的影响,更别说后续固化成型时的温度、压力和时间的控制。只有通过经验和技术使这些变量变得可控,一块性能符合要求的碳纤维板才能成功问世,所以各个细节都不得马虎。
 
    文章转载说明:本文由智上新材料原创撰写发布,版权所有,未经允许不得转载。

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