碳纖維板折斷的深層原因分析
碳纖維板在工業(yè)制造、醫(yī)療設(shè)備、航空航天中經(jīng)常會(huì)用到，它的重量輕、強(qiáng)度大、耐用性好，這已經(jīng)是公認(rèn)的特點(diǎn)了。不過(guò)碳纖維板在使用過(guò)程中同樣會(huì)出現(xiàn)折斷損傷的情況，智上新材料帶你深層次的分析一下其中的原因。
碳纖維板折斷的原因在哪？
碳纖維板斷裂的第一個(gè)原因，可能要從自身找起。如果碳纖維板制作工藝不過(guò)關(guān)、制作標(biāo)準(zhǔn)不合格，那生產(chǎn)出來(lái)的碳纖維板的整體性能會(huì)出現(xiàn)較大程度的降低，即便是使用在合理承載范圍的場(chǎng)景內(nèi)，也會(huì)出現(xiàn)斷裂的問(wèn)題。碳纖維板需要碳纖維充分浸潤(rùn)樹(shù)脂基體，再通過(guò)高溫長(zhǎng)時(shí)間固化而成。碳纖維絲束和樹(shù)脂基體選擇失誤，達(dá)不到性能需求，再加上工藝不到位，碳纖維板斷裂在所難免。
碳纖維板斷裂的第二個(gè)原因需要從外在來(lái)找，就是承載的負(fù)荷是否超標(biāo)。碳纖維板的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到2500MPa左右，這個(gè)數(shù)值雖然很大了，但是還有存在極限的。碳纖維板用在設(shè)備上是，如果超過(guò)了這個(gè)極限，碳纖維板自然會(huì)出現(xiàn)分層斷裂的問(wèn)題，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，這不屬于設(shè)備自身問(wèn)題，應(yīng)該屬于工廠管理問(wèn)題了。
碳纖維板的強(qiáng)度范圍是多少？
碳纖維板的強(qiáng)度通常指抗拉強(qiáng)度，不同品級(jí)的碳纖維板的抗拉強(qiáng)度是不一樣的，而且差距比較明顯。碳纖維有通用型、高強(qiáng)型（T系列，T300~T100）、高模型(M系列，M30~M60)和高強(qiáng)高模型MJ系列，M40J~M70J)這幾種。
通用型碳纖維，抗拉強(qiáng)度為780~1000Mpa，密度為1.76~1.82g/cm^3，伸長(zhǎng)率為2.1~2.5%；
高強(qiáng)型碳纖維，抗拉強(qiáng)度為2500~4500Mpa，密度為1.78~1.96g/cm^3，伸長(zhǎng)率為1.3~1.8%；
高模型碳纖維，抗拉強(qiáng)度為2000~2800Mpa，密度為1.4~2.0g/cm^3，伸長(zhǎng)率為0.4~0.8%；
高強(qiáng)高模型碳纖維，抗拉強(qiáng)度為3000~3500Mpa，密度為1.9~2.1g/cm^3，伸長(zhǎng)率為0.4~0.5%。
一般來(lái)說(shuō)，碳纖維的抗拉強(qiáng)度越大，彈性模量就越小，MJ高強(qiáng)高模碳纖維的問(wèn)世，是其性能方面的一個(gè)突破，也擴(kuò)大了它的應(yīng)用范圍。
碳纖維板生產(chǎn)工藝與強(qiáng)度息息相關(guān)
碳纖維板折斷的內(nèi)外原因我們都知道了，外因部分很難把控，碳纖維企業(yè)需要從內(nèi)因出發(fā)，將碳纖維板的生產(chǎn)工序和流程進(jìn)一步的優(yōu)化，加工出來(lái)的碳纖維板才能更符合用戶的需求。
碳纖維板的生產(chǎn)加工步驟雖然不多，但是個(gè)中細(xì)節(jié)還是很多的。碳纖維板是由碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)而成，期間經(jīng)歷預(yù)浸料的裁切、鋪疊和固化，碳纖維板成型之后還有一系列的加工，如粗磨、噴涂和精磨等。
光是預(yù)浸料鋪疊的層數(shù)和方向，就已經(jīng)對(duì)碳纖維板的強(qiáng)度等性能帶來(lái)直觀的影響，更別說(shuō)后續(xù)固化成型時(shí)的溫度、壓力和時(shí)間的控制。只有通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)使這些變量變得可控，一塊性能符合要求的碳纖維板才能成功問(wèn)世，所以各個(gè)細(xì)節(jié)都不得馬虎。
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