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碳纖維復(fù)合材料鋪層設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的缺陷

　　碳纖維復(fù)合資料存在強(qiáng)度高、分量輕、耐高溫、耐疲勞、熱膨脹系數(shù)低、抗震等優(yōu)勝的機(jī)能，已利用在汽車制造、航天航空、機(jī)器人制造等多個(gè)范疇。鋪層是碳纖維復(fù)合資料制品生產(chǎn)進(jìn)程中重要的步驟，不同的鋪層設(shè)計(jì)將影響到產(chǎn)品的終極機(jī)能。這篇文章小編來講一下碳纖維復(fù)合資料鋪層設(shè)計(jì)中輕易呈現(xiàn)的缺點(diǎn)。

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1、纖維錯(cuò)位跟鋪層錯(cuò)位。碳纖維管采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠（纏撓）而成。在制過程中，可以通過不同的模具生產(chǎn)出各種型材，如：不同規(guī)格的碳纖維圓管，不同規(guī)格的方管，不同規(guī)格的片材，以及其它型材：在制作過程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化等等。為了得到某種精良機(jī)能，纖維跟鋪層是依照設(shè)計(jì)好的劃定方法排列的。然而，碳纖維復(fù)合資料在制備進(jìn)程中因?yàn)楣に嚶男胁煌昝阑虿僮魅藛T的不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致纖維跟鋪層位置與設(shè)計(jì)呈現(xiàn)偏差，呈現(xiàn)錯(cuò)位的景象，這將影響到產(chǎn)品的剪切強(qiáng)度、曲折強(qiáng)度跟模量。
2、樹脂多余。 個(gè)別來說，制備碳纖維復(fù)合資料時(shí)要設(shè)計(jì)樹脂跟纖維的均勻散布，其機(jī)能取決于纖維的體積分?jǐn)?shù)，當(dāng)樹脂含量高于/低于設(shè)計(jì)含量的上/下限時(shí)，被稱為樹脂多余/缺乏。不恰當(dāng)?shù)墓に嚽疤?，?jīng)常導(dǎo)致樹脂散布不均，影響產(chǎn)品的機(jī)能，不過有時(shí)為了加強(qiáng)要害部位的機(jī)能，在局部有意進(jìn)步纖維含量，這屬于畸形情況。
3、纖維多余。碳纖維制品擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。碳纖維在復(fù)合資料中起著增加強(qiáng)度、改良機(jī)能的作用，當(dāng)纖維含量超出設(shè)計(jì)上限時(shí)，稱為纖維多余。假如預(yù)浸料中纖維數(shù)過多，將大大轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)的機(jī)能。多余的纖維會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件的局部加強(qiáng)跟變更。影響所在區(qū)域的應(yīng)力散布。
4、不恰當(dāng)?shù)墓袒?。碳纖維型材在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12陪。不恰當(dāng)?shù)墓袒侵富w資料不完全固化或適度固化，這可能是因?yàn)椴徽_的固化周期或利用了錯(cuò)誤的樹脂資料跟固化資料造成的。 123456