熱塑性碳纖維單向帶分布不均勻會影響性能嗎?
熱塑性碳纖維單向帶的研發(fā)進(jìn)程并不是一帆風(fēng)順,東麗、帝人、赫式等碳纖維龍頭在上面也折戟沉沙了數(shù)回了。原因無他,熱塑性碳纖維中絲束展紗很難達(dá)到絕對均勻的狀態(tài),加上后續(xù)浸潤問題的存在,所以熱塑性碳纖維卡殼嚴(yán)重。那熱塑性碳纖維單向帶分布不均勻不能使用嗎?是性能達(dá)不到要求嗎?
熱塑性碳纖維單向帶分布不均勻會影響性能嗎?
其實都不用拿熱塑性碳纖維單向帶來舉例,建筑行業(yè)中最常用的混凝土,如果不用使用攪拌泵車長時間攪拌均勻,都不符合澆筑使用要求,根本沒法用在樓房建設(shè)上。而換到熱塑性碳纖維單向帶同樣如此,此類材料通常會用在航空航天、軌道交通等高端領(lǐng)域,自身分布不均勻,導(dǎo)致性能偏差過大,更不可能使用在這些行業(yè)中了。
為什么熱塑性碳纖維單向帶中碳纖維絲或樹脂分布不均勻會拉低整體性能呢?其實我們可以從下面的這些方面來進(jìn)行分析。
1、強度和剛度變下降:如果是碳纖維分布不均勻會,在分布密度較低的區(qū)域,強度和剛度會嚴(yán)重不足,這會損害復(fù)合材料的整體結(jié)構(gòu)完整性,如果制成熱塑性碳纖維產(chǎn)品,很可能在使用時出現(xiàn)局部過早損壞的問題。
2、出現(xiàn)分層:樹脂分布不均可能導(dǎo)致分層,本身碳纖維部分就是依靠樹脂進(jìn)行粘合的,如果是局部樹脂過少,碳纖維層之間的粘合力不夠,導(dǎo)致界面薄弱,出現(xiàn)嚴(yán)重分層,影響最終性能。
3、抗疲勞性下降:如果是碳纖維分布不均勻,會導(dǎo)致復(fù)合材料內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力集中和熱點區(qū)域。這些區(qū)域更容易發(fā)生疲勞損壞,例如在循環(huán)載荷條件下出現(xiàn)微裂紋和失效。
4、尺寸穩(wěn)定性下降:碳纖維和樹脂分布不均勻會導(dǎo)致復(fù)合材料的熱膨脹和收縮特性不同,這會導(dǎo)致尺寸變化和變形,影響組件的整體穩(wěn)定性和形狀。
熱塑性碳纖維單向帶是制作熱塑性碳纖維產(chǎn)品的中間體材料,是高樓林立必不可少的一磚一瓦。試想一下,如果一磚一瓦都是一碰就碎的劣質(zhì)品,那這高樓危矣。
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