做碳纤维制品,预浸料是一种很常用的中间材料。最终制品能否充分发挥碳纤维优异的力学性能,预浸料起着承上启下的作用。那么,究竟什么样的碳纤维预浸料才算是好的预浸料呢?
还得回归碳纤维预浸料的本质。碳纤维预浸料是预先将碳纤维织物浸渍在树脂基体中的组合物,是制造复合材料的中间材料。
首先,预浸料是树脂和碳纤维的组合物,那么,二者组合的好不好肯定是判定预浸料好坏的标准,树脂与碳纤维组合的好,才能有好的力学性能;其次,预浸料是用来制造复合材料的中间材料,所以好的预浸料在做复合材料的时候,应该有很好的操作性,也可称为工艺性。 最后,预浸料也要考虑客户的其他要求,比如质量稳定,储存寿命长,外观等。
碳纤维制品预浸料工艺性:
| 树脂粘性
预浸料的粘性是指在一定温度下自身互相粘贴的能力,同一片预浸料,温度低可能失去粘性,温度高又有粘性,温度相差大约5℃,粘性就会有明显变化,因此粘性试验温度一般确定为20~25℃,同时湿度定为40%~70%。粘性失去时间不长的预浸料,稍许提高温度,粘性得以改善,只要能实现部件的铺贴工艺,试验表明对其力学性能没有太大影响。
粘性不宜太大,以便于铺层有误时可以分开重新进行铺贴而预浸料又不至于被损坏;粘性也不能太小,以使得在工作温度下两块预浸料能粘贴在一起不至于分开。遗憾的是,粘性的评价还没有找到一个非常适宜的方法,“感觉”很重要。
| 铺敷性
所谓铺敷性是指预浸料铺层时,使其适合于复杂形状模具铺层的能力。对于复合材料设计师来说,预浸料是具有一定力学性能的结构单元,可以通过铺层的方式制造各种复合材料构件。对于结构复杂的部件,要求预浸料可以完美贴合复杂曲面。就预浸料而言,铺敷法比粘性的要求更高,失去粘性的预浸料铺敷性肯定不合格。
| 固化温度
对于热固性的预浸料,通过加热使树脂进行固化,一般来讲,固化成型时要求预浸料有较宽的加压带,即在较宽的温度范围内加压,都可以得到满意的复合材料构件而对性能无明显影响。这样可以保证固化工艺有误差时,最终制品的性能保持均一性。希望树脂的固化温度低、固化时间短。但一般的规律是固化温度随树脂基体耐热性能的提高而增加,固化时间随固化温度的提高而缩短。目前,180℃左右的固化温度还是可以接受的。
| 树脂流动性
一般要求预浸料树脂有适当的流动度。流动度表示预浸料在一定温度和压力下成型过程中树脂流动或迁移的能力,它与树脂的粘度和预浸料中树脂含量有关系。预浸料中树脂含量越高,粘度越小,树脂流动度越大。层压件的流动度可以大一些,以便于树脂均匀分布并浸透增强材料;夹层结构流动度应比较小,以使得面板和芯材能牢固的结合在一起。树脂熔融粘度大、流动性差,不利于对纤维的浸润,成型复合材料的拐角处往往有贫树脂现象,这些都会降低复合材料的力学性能。
鲁公网安备37091102000605号
鲁ICP备18043558号