碳纖維卷管的組成和加工
碳纖維管的制作方式有多種，其中拉擠成型和卷制成型是較為常用的2種。之前我們也介紹過這2種方式，在性能上卷制成型的碳纖維管更深一籌。碳纖維卷管的性能與自身組成及加工技術(shù)直接相關(guān)，智上新材料來(lái)科普一下。
碳纖維卷管的組成分析
碳纖維卷管其實(shí)就是碳纖維預(yù)浸料經(jīng)過多層鋪疊，再利用卷管機(jī)卷制而成的圓形管材。碳纖維預(yù)浸料是碳纖維復(fù)合材料的一種中間體，是由碳纖維原絲與樹脂基體融合而成的一種形態(tài)。碳纖維預(yù)浸料質(zhì)地柔軟，雖然是固態(tài)形式，但是卻可以用來(lái)加工成型多種碳纖維制品的樣式。
碳纖維原絲按照強(qiáng)度和模量有不同的品級(jí)，T系列表示強(qiáng)度，M系列表示模量。目前國(guó)際上可以生產(chǎn)T1200強(qiáng)度的碳纖維，也可以生產(chǎn)M65J模量的碳纖維，國(guó)產(chǎn)碳纖維原絲的水平尚未達(dá)到。
樹脂基體材料有熱固性和熱塑性之分，兩者最大的區(qū)別在于熱塑性樹脂可以二次熔化再次塑形，不過熱塑性樹脂基體的加工難度大，尚未形成大規(guī)模的普及。熱固性樹脂基體有環(huán)氧樹脂、雙馬來(lái)酰胺樹脂等，熱塑性樹脂有聚苯硫醚樹脂、聚酰胺樹脂和聚醚醚酮樹脂等等。
碳纖維卷管的加工過程
碳纖維卷管是將鋪層好的碳纖維預(yù)浸料進(jìn)行卷制成型的一道工藝。卷制過程中，涉及到的加工設(shè)備和工具，包括卷管機(jī)、芯模等。碳纖維管的長(zhǎng)度和直徑是由芯模決定，而厚度由實(shí)現(xiàn)鋪層的數(shù)量決定，碳纖維管卷制則由卷管機(jī)決定。
碳纖維卷管工藝的原理，其實(shí)就是采用卷管機(jī)上的熱輥，促使預(yù)浸料軟化，熔化預(yù)浸料上的樹脂膠黏劑，然后依靠熱輥的旋轉(zhuǎn)，利用熱輥和芯模之間的摩擦，將預(yù)浸料卷到芯模上的過程。
在碳纖維卷管時(shí)，還需要在芯模和碳纖維預(yù)浸料中間事先涂抹上脫模劑，同時(shí)在卷制過程中控制好溫度，以便碳纖維卷管的順利進(jìn)行。卷制之后，還需要進(jìn)行熱壓爐中進(jìn)行高溫成型加工。
了解了碳纖維卷管的組成成分和加工過程，相信大家就明白了，為什么說它的性能與這兩者直接相關(guān)。企業(yè)在采購(gòu)碳纖維卷管時(shí)，除了要明確長(zhǎng)度、口徑、厚度、這些基本參數(shù)外，還需要明確性能需求，避免產(chǎn)品無(wú)法滿足需求的情況發(fā)生。
文章轉(zhuǎn)載說明：本文由智上新材料原創(chuàng)編輯發(fā)布，版權(quán)所有，未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載。
