『壹』 碳纖維樹脂復合材料用途有哪些缺點介紹
雖然我們周圍可以選擇的基礎材料有很多,但是各種材料都有本身難以替代的優勢以及缺點,因此有一些廠家就開始尋求多種材料復合而成的復合材料,比如今天為大家舉例的碳纖維樹脂復合材料,顧名思義就是綜合了碳纖維以及樹脂這兩者優勢的一款材料產品,它經過熱處理和多種多樣的工序和步驟加工而成,是一種力學性能十分出色的新型材料。一方面具有碳材料本身的穩定牢靠特點,另外一方面又具有紡織纖維柔軟可以加工的表現,所以應用在日常生活中的許多領域。
一、碳纖維樹脂復合材料用途
1.航空航天,飛機的外殼和內部裝備都可以用碳纖維來完成,同等強度,輕於合金,省燃料。
2.風力發電,發電機的葉片由碳纖維+玻纖製作,電力環保,未來能源的方向之一。
3.體育市場,高爾夫球桿身、網羽球拍、登山杖、自行車、滑雪板、溜冰鞋、釣竿、潛水氣瓶等等高檔產品都由碳纖維製作。
4.汽車配件,外殼、車架、空氣動力學配件、座椅、內飾甚至輪轂都可以由碳纖維製作,同樣屬於高端市場。
5.建築加固,碳纖維短切絲可以用於混凝土內,加強加固的作用
6.流行市場,由於碳纖維可以製作出高檔感的外觀,在鞋底、袖扣、皮帶扣、高檔煙酒包裝、電子產品外殼等領域也被青睞,但用量少,都為高檔產品。
7.音樂領域,提琴、吉他、笛、等樂器以及音箱由碳纖維製作的效果非常令人驚嘆。
8.其他:頭盔、滑鼠墊、眼鏡架、三腳架、手錶等領域亦有應用。
二、碳纖維復合材料缺點
成本高——盡管CFRP復合材料性能優異,為什麼碳纖維沒有廣泛地應用於產品生產呢?目前,CFRP復合材料生產成本過高。根據當前的市場情況(供給和需求),碳纖維的種類(航天VS商品級),纖維束的大小不同,纖維的價格也判若雲泥。每磅碳纖維原材料的價格,可達5-25倍玻璃纖維價格不等。而相比於鋼材,CFRP材料的高成本性就更加突出了。
導電性——這既可以作為碳纖維復合材料的優勢,也可能成為實際應用中的一個缺陷。碳纖維導電性極強,而玻璃纖維是絕緣的。許多產品使用玻璃纖維,而不能用碳纖維或金屬替代,是因為其要求具備嚴格的絕緣性。
在公用設施生產中,許多產品都需要使用玻璃纖維。例如,梯子的生產使用玻璃纖維作為梯架,原因在於:當玻璃纖維梯子與電力線接觸時,觸電的可能性會降低許多。而碳纖維梯子導電性極強,後果則不可想像。
今天為大家介紹的碳纖維復合材料是一種新型的復合產品,它不僅僅力學性能優異,而且一方面具有碳材料本身的穩定性,另外一方面有紡織纖維柔軟,可以加工的優點表現。算是新一代的增強纖維。我們在日常生活中的很多地方都可以看見它所扮演著的關鍵角色,因為碳纖維復合材料耐高溫耐摩擦,而且導電導熱和耐腐蝕,經過長久的使用,也不會出現性能方面的損耗,除此之外,還可以發現一款合格的碳纖維復合材料,既可以用來製作某些精密儀器,還可以用在飛機結構或者是電工領域。
『貳』 纖維i增強樹脂基復合材料屬於哪個自然科學的學科
纖維增強樹脂基復合材料常用的樹脂為環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂。目前常用的有:專熱固性樹脂、熱屬塑性樹脂,以及各種各樣改性或共混基體。熱塑性樹脂可以溶解在溶劑中,也可以在加熱時軟化和熔融變成粘性液體,冷卻後又變硬。熱固性樹脂只能一次加熱和成型,在加工過程中發生固化,形成不熔和不溶解的網狀交聯型高分子化合物,因此不能再生。復合材料的樹脂基體,以熱固性樹脂為主。早在40年代,在戰斗機、轟炸機上就開始採用玻璃纖維增強塑料作雷達罩。60年代美國在F—4、F—111等軍用飛機上採用了硼纖維增強環氧樹脂作方向舵、水平安定面、機翼後緣、舵門等。在導彈製造方面,50年代後期美國中程潛地導彈「北極星A—2」第二級固體火箭發動機殼體上就採用了玻璃纖維增強環氧樹脂的纏繞製件,較鋼質殼體輕27%;後來採用高性能的玻璃纖維代替普通玻璃纖維造「北極星A—3」,使殼體重量較鋼制殼體輕50%,從而使「北極星A—3」導彈的射程由2700千米增加到4500千米。70年代後採用芳香聚醯胺纖維代替玻璃纖維增強環氧樹脂,強度又大幅度提高,而重量減輕。碳纖維增強環氧樹脂復合材料在飛機、導彈、衛星等結構上得到越來越廣泛的應用。
『叄』 復合材料樹脂加纖維成型的時候很黏模具,用什麼脫膜劑比較好
你所說的玻璃纖維-環氧樹脂復合材料一般指的是玻璃纖維增強塑料,專俗稱玻璃鋼,英文縮屬寫為FRP或GRP,如果我理解的沒有問題,那麼是這樣的,玻璃纖維是這種復合材料中的增強材料,而環氧樹脂是這種復合材料的基體材料,那麼在固化過程中,是基體材料-樹脂由液態經過化學反應後變成固態的一種轉變形式,在這個反應過程中要放出化學反應熱,那麼反應完成後還有一定的非固態樹脂存在,那麼就要進行後加熱處理,使其固體含量增加。你所說的固化溫度應該是在反應過程中的溫度,而玻璃化溫度是反應完成後樹脂已經形成固態後,再經過加熱使其無論是強度,還是性能均發生了改變,尤其是強度損失非常大。那麼玻璃化溫度是指樹脂在完全固態下經過加熱後達到玻璃熔融態時的溫度。應該說固化溫度是一個化學指標,而玻璃化溫度是一個物理指標,它倆不是一個概念。常溫下玻纖-樹脂復合材料的基體是完全固態的,並不是玻璃態,否則要力學上就沒有強度了!
『肆』 碳纖維復合材料成型方法及工藝
復合材料加工工藝是在同一基礎上根據不同材料的特性及應用目的而不斷衍生發展的。碳纖維復合材料在發揮質輕、強度大的基礎上,也會根據應用對象的差異而採用不同的成型工藝,從而盡可能地發揮出碳纖維所具有的特殊性能。下面小編針對適用於碳纖維復合材料的成型工藝及其應用以及碳纖維復合材料的成型方法。希望能夠給大家帶來幫助。
一、碳纖維復合材料的成型方法
1、模壓法。這種方法是將早已預浸樹脂的的碳纖維材料放入金屬模具中,加壓後使多餘的膠液溢出來,然後高溫固化成型,脫膜後成品就出來了,這種方法最適合用來製作汽車零件。
22、手糊壓層法。將浸過膠後的碳纖維片剪形疊層,或是以便鋪層一邊刷上樹脂,再熱壓成型。這個方法可以隨便選擇纖維的方向、大小和厚度,被廣泛使用。注意的是鋪層後的形狀要小於模具的形狀,這樣纖維在模具內受壓時就不會撓曲。
33、真空袋熱壓法。在模具山疊層,並覆上耐熱薄膜,利用柔軟的口袋向疊層施加壓力,並在熱壓灌中固化。
44、纏繞成型法。將碳纖維單絲纏繞在碳纖維軸上,特別適用於製作圓柱體和空心器皿。
55、擠拉成型法。先將碳纖維完全浸潤,通過擠拉除去樹脂和空氣,然後在爐子里固化成型。這種方法簡單,適用於制備棒狀、管狀零件。
二、碳纖維復合材料成型工藝
1.手糊成型:
在模具工作面上塗敷脫模劑、膠衣,將剪裁好的碳纖維預浸布鋪設到模具工作面上,刷塗或噴塗樹脂體系膠液,達到需要的厚度後,成型固化、脫模。在制備技術高度發達的今天,手糊工藝仍以工藝簡便、投資低廉、適用面廣等優勢在石油化工容器、貯槽、汽車殼體等許多領域廣泛應用。其缺點是質地疏鬆、密度低,製品強度不高,而且主要依賴於人工,質量不穩定,生產效率很低。
2.噴射成型:
屬於手糊工藝低壓成型中的一類,使用短切纖維和樹脂經過噴槍混合後,壓縮空氣噴灑在模具上,達到預定厚度後,再手工用橡膠錕按壓,然後固化成型。為改進手糊成型而創造的一種半機械化成型工藝,在工作效率方面有一定程度的提高,用以製造汽車車身、船身、浴缸、儲罐的過渡層。
3.層壓成型:
將逐層鋪疊的預浸料放置於上下平板模之間加壓加溫固化,這種工藝可以直接繼承木膠合板的生產方法和設備,並根據樹脂的流變性能,進行改進與完善。層壓成型工藝主要用來生產各種規格、不同用途的復合材料板材。具有機械化和自動化程度高、產品質量穩定等特點,但是設備一次性投資大。
4.纏繞成型:
將經過樹脂膠液浸漬的連續纖維或布帶按一定規律纏繞到芯模上,然後固化、脫模成為復合材料製品的工藝。碳纖維纏繞成型可充分發揮其高比強度、高比模量以及低密度的特點,可用於製造圓柱體、球體及某些正曲率回轉體或筒形碳纖維製品。
5.拉擠成型:
將浸漬樹脂膠液的連續碳纖維絲束、帶或布等,在牽引力的作用下,通過擠壓模具成型、固化,連續不斷地生產長度不限的型材。拉擠成型是復合材料成型工藝中的一種特殊工藝,其優點是生產過程可完全實現自動化控制,生產效率高。拉擠成型製品中纖維質量分數可高達80%,浸膠在張力下進行,能充分發揮增強材料的作用,產品強度高,其製成品縱、橫向強度可任意調整,可以滿足製品的不同力學性能要求。該工藝適合於生產各種截面形狀的型材,如工字型、角型、槽型、異型截面管材以及上述截面構成的組合截面型材。
6.液態成型:
將液態單體合成為高分子聚合物,再從聚合物固化反應為復合材料的過程改為直接在模具中同時一次完成,既減少了工藝過程中的能量消耗,又縮短了模塑周期(只需約2分鍾便可完成一件製品)。但這種工藝的應用,必須以精確的管道輸送和計量以及溫度壓力自動控制為基礎,屬於高分子材料和近代高新科學技術的交叉范疇,目前的應用還不是很廣。
7.真空熱壓罐:
將單層預浸料按預定方向鋪疊成的復合材料坯料放在熱壓罐內,在一定溫度和壓力下完成固化過程。熱壓罐是一種能承受和調控一定溫度、壓力范圍的專用壓力容器。坯料被鋪放在附有脫模劑的模具表面,然後依次用多孔防粘布(膜)、吸膠氈、透氣氈覆蓋,並密封於真空袋內,再放入熱壓罐中。加溫固化前先將袋抽真空,除去空氣和揮發物,然後按不同樹脂的固化制度升溫、加壓、固化。固化制度的制定與執行是保證熱壓罐成型製件質量的關鍵。該種成型工藝適用於製造飛機艙門、整流罩、機載雷達罩,支架、機翼、尾翼等產品。
8.真空導入:
簡稱VIP,在模具上鋪「干」碳纖維復合材料,然後鋪真空袋,並抽出體系中的真空,在模具腔中形成一個負壓,利用真空產生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中,讓樹脂浸潤增強材料,最後充滿整個模具,製品固化後,揭去真空袋材料,從模具上得到所需的製品。該工藝在1950年就出現了專利記錄,但在近幾年才得到發展。在真空環境下樹脂浸潤碳纖,製品中產生的氣泡極少,製品的強度更高、質量更輕,產品質量比較穩定,而且降低了樹脂的損耗,僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的製品,能較好地控制產品厚度。一般應用於船艇工業中的方向舵、雷達屏蔽罩,風電能源中的葉片、機艙罩,汽車工業中的各類車頂、擋風板、車廂等。
總結:隨著碳纖維復合材料應用的深入和發展,碳纖維復合材料的成型方式也在不斷地以新的形式出現,但是碳纖維復合材料的諸種成型工藝並非按照更新淘汰的方式存在的,在實際應用中,往往是多種工藝並存,實現不同條件、不同情況下的最好效應。同時碳纖維重量比鋁輕,強度卻高於鋼,又有耐腐蝕、耐高溫、模量高等優點,被稱為「新興材料之王」。碳纖維的產品在很多領域都有應用。希望以上的這些知識能夠幫到大家,祝大家生活愉快。
『伍』 纖維增強樹脂復合材料有哪幾類,各有什麼特點
纖維一般作為增強材料,樹脂作為基體,主要提高材料強度及抗沖擊強度。纖專維和樹脂復合:纖維通屬過樹脂容器浸漬後固化,有很多工藝:纏繞;人工;拉擠等工藝,主要是根據產品來確定工藝。
纖維增強樹脂使用樹脂主要有兩大類:熱固包括,環氧、酚醛、不飽和聚酯等等;熱塑包括,尼龍、聚乙烯、聚酯等等。所有都必須依據產品來定
『陸』 纖維和樹脂復合的問題,在線等
纖維一般作為增強材料,樹脂作為基體,主要提高材料強度及抗沖擊強度內。纖維和樹脂容復合:纖維通過樹脂容器浸漬後固化,有很多工藝:纏繞;人工;拉擠等工藝,主要是根據產品來確定工藝。
纖維增強樹脂使用樹脂主要有兩大類:熱固包括,環氧、酚醛、不飽和聚酯等等;熱塑包括,尼龍、聚乙烯、聚酯等等。所有都必須依據產品來定
『柒』 亞麻是什麼面料
亞麻屬於麻類產品,質地較棉來說稍微有點粗糙,但優點也有很多:
涼快。亞麻的散熱性能是羊毛的5倍,絲綢的19倍,在炎熱的天氣條件下,穿著亞麻的衣服可以使人皮膚表面溫度比穿著絲綢和棉面料服裝低3-4攝氏度;
乾爽。亞麻布可以吸收相當於自重20%的水分,同時可迅速釋放所吸收的水分,出再多的汗也能保持乾爽;
減少排汗。有助於保持人體電解質平衡。研究表明,亞麻服裝可以使人體排汗量比穿著棉類服裝減少1.5倍;
防輻射。穿上一條亞麻質地的褲子,可以大大減少輻射影響,例如輻射導致的男性精子數量下降;5
防靜電。混紡織物中只含有10%的亞麻就足以起到防靜電的作用了。能夠有效的減輕在靜電環境中產生的人焦躁不安、頭痛、胸悶、呼吸困難;
抑制細菌。亞麻具有很好的抑制細菌和真菌的效果,可以有效地預防一些疾病。根據日本研究人員的研究表明,亞麻床單可以有防止長期卧床病人滋生褥瘡,亞麻服裝有助於防治某些皮膚,如普通的皮疹和慢性濕疹等;
防過敏。對於皮膚過敏的人,亞麻服飾無疑是一個福音,因為亞麻織物不但不會引起過敏反應,反而有助於治療一些過敏疾病,亞麻可以減輕炎症,預防發熱。
但是亞麻類的面料也有缺點:
容易皺。亞麻是天然纖維,這種材質韌性十足,但毫無彈力。其它布料在變形之後會慢慢恢復原形,但亞麻做不到,一旦變形就只能起皺了;
尺寸穩定性較差。這也是因為其容易皺導致的,所以它不好量尺寸,會有偏差出現;
貼身穿著會有刺硬感。眾所周知,亞麻打的就是天然的特色,所以處理工序也會保留其特色為先,所以不可避免穿著會有不舒適感。
『捌』 特種樹脂纖維復合材料屬於什麼行業
特種樹脂纖維復合材料屬於橡塑行業
樹脂基復合材料是由以有機聚合物為基體的纖維增強材料,通常使用玻璃纖維、碳纖維、玄武岩纖維或者芳綸等纖維增強體。樹脂基復合材料在航空、汽車、海洋工業中有廣泛的應用。
『玖』 什麼是亞麻面料
亞麻也稱鴉麻、胡麻,分纖用、油用,纖油兩用三類,均為一年生草本植物。由於吸濕性好,導濕快,直徑相對較細,是春夏季衣衫的主要纖維原料之一。通常,由亞麻纖維織成的布稱之為亞麻面料。
亞麻纖維存在於麻莖的韌皮組織中,經漚浸脫膠去除部分膠質,使粘連纖維束得到部分鬆散,再經壓軋、打麻加工成「打成麻」,為10~20根單纖維組成的工藝纖維。
纖維用亞麻收獲後,捆成小把進行漚麻脫膠。溫水漚麻水溫宜控制在28~32℃之間,經100小時左右後撈出,將麻桿搭成傘形,露地曬干。雨露漚麻是將收獲後的麻莖平鋪在草地或亞麻地上,經雨淋、露浸,利用黴菌發酵漚制。在適宜濕度條件下,7~10天後,將漚好的干莖打碎,除去木質部和雜質,梳理纖維,再按質分號。被打掉的短麻稱二粗麻。
基本信息
中文名
亞麻面料
別名
鴉麻,胡麻
性質
一年生草本植物
優點
調溫、抗過敏、防靜電,吸濕性好
優點
麻織物具有調溫、抗過敏、防靜電、抗菌的功能,由於亞麻的吸濕性好,能吸收相當於自身重量 20倍的水分,所以亞麻織物手感乾爽,如今,防皺、免燙亞麻製品的誕生和混紡產品的出現,使亞麻產品的市場進一步拓展了。在國際上,亞麻的織造多為片梭織機和劍桿織機,產品包括細致優雅的亞麻手帕、襯衫衣料、縐綢、花式色紗產品、運動裝以及麻毛混紡產品。家用產品則包括:窗簾、牆布、桌布、床上用品等。產業用產品則包括:畫布、行李帳篷、絕緣布、濾布以及航空用產品。
亞麻可與毛、聚酯等纖維進行交織或混紡,形成風格獨具、物美價廉的紡織產品。
毛麻交織涼爽織物:亞麻纖維用與毛紡織是實現毛織物的輕薄化、涼爽化的新途徑。由於羊毛纖維和亞麻纖維在細度、彈性、伸長、捲曲等方面性質差異較大,混紡時工藝較難控制,如飛毛和繞皮輥嚴重、斷頭、落麻多,生產效率低、消耗大、紡紗支數低等,現在往往採用羊毛與亞麻進行交織,形成毛經麻緯的平紋產品,由於雙經單緯的結構,布面輕薄滑爽,並且平整堅牢。這種毛麻產品採用的經向密度往往比硬挺的亞麻紗形成的緯紗密度大,呢面顯現的大都是毛纖維,所以後整理重點針對毛纖維進行。毛麻交織涼爽織物兼具羊毛與亞麻的優點,再服用領域擁有良好的市場。
亞麻纖維非織造布復合材料:通過真空輔助樹脂傳遞模壓法(RTM)可以製作亞麻纖維非織造布/ 不飽和聚酯復合材料,由於亞麻價格較為低廉,密度比所有的無機纖維都小,而彈性模量和拉伸強度與無機纖維相近,在復合材料中可部分取代玻璃纖維等作為增強材料,亞麻纖維與玻璃纖維及碳纖維等相比,纖維柔軟,通過對其進行適當的脫膠處理,選擇合理的梳理工藝,用針刺加工方法可以生產定量、蓬鬆度符合要求的非織造布增強纖維氈,同時纖維損傷小,且增厚效果好,作為增強材料,其具有生產流程短、無需織造、加工成本低等優點,有利於節約能源,且環保。
『拾』 碳纖維復合材料加工特性表現為
1、刀具磨損情況嚴重、壽命較低
碳纖維具有高強度和高硬度(HRC53-65),作為切削硬質點直接與刀具刃口發生劇烈的摩擦,造成刀其磨損,未及時排出的切屑擠壓填充在切削區域,與刀具表面發生研磨作用,加速刀具磨損。基體的剪切、纖維的斷裂,及切削刃與切屑和己加工表面之間的摩擦都會伴隨切削熱的產生,而碳纖維增強復合材料的導熱性差,切削熱主要集中在刀具切削刃附近,燒蝕刀具表層材料,降低刀具的切削性能,因而對刀具的切削性能要求很高。
2、碳纖維增強復合材料產生分層、撕裂、毛邊等缺陷
碳纖維增強復合材料的層間結合強度低,加工過程中垂直鋪層方向的切削力如若超過層間結合強度就會引起分層缺陷,即使徽小的分層也可能導致整個零件的報廢。碳纖維增強復合材料最外層在加工時處於自由狀態,是層間破壞最集中的部位.鑽孔時,在軸向力的作用下,最外層材料發生變形和退讓,從而引起材料的分層、撕裂和隆起。加工自由表面的纖維在沒有被切斷的悄況下容易被拉出墓體形成毛邊。
3、產生殘余應力
由於碳纖維和基體樹脂的熱脹系數相差較大,在較高切削熱的作用下,工件容易產生殘余應力,影響加工表面的尺寸精度和表面粗糙度。
4、粉塵污染嚴重
加工碳纖維增強復合材料過程中,如若使用水性切削液,會對材料本身產生不利的影響,因此,碳纖維增強復合材料的加工多採用千式切削。黑色粉末狀的切屑粉塵,以一種不均勻,無規則的運動狀態飄散到周圍的空間中。碳纖維粉塵刺激人體皮膚和呼吸道,不利於操作人員的健康,而導電的切屑易使機床電路發生短路故障。