碳纖維復(fù)合材料有什么缺陷？

2022-11-09 10:45:57 碳纖維制品瀏覽次數(shù) 2370

碳纖維復(fù)合材料常見(jiàn)的缺陷有孔隙、裂紋、分層、富膠等，缺陷主要來(lái)源于兩個(gè)方面，一是原材料缺陷，二是生產(chǎn)缺陷。

分層是層間產(chǎn)生脫粘或者開(kāi)裂之后形成的，屬于碳纖維復(fù)合材料制品的典型缺陷。

造成分層的原因有很多種，主要有以下幾點(diǎn)：1、碳纖維浸漬不完全，導(dǎo)致某些部分含膠量過(guò)低，2、在進(jìn)行固化成型的時(shí)候，工藝選擇不當(dāng)或者參數(shù)沒(méi)把控好，3、在進(jìn)行粘接的時(shí)候，粘接劑選擇不當(dāng)，4、進(jìn)行預(yù)浸料鋪層的時(shí)候間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致樹(shù)脂提前固化等。

碳纖維鋪層間的分層是碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料制品中最為嚴(yán)重的缺陷類(lèi)型，降低材料的壓縮強(qiáng)度和剛度從而影響了結(jié)構(gòu)的完整性。在承受機(jī)械或熱載荷的條件下，結(jié)構(gòu)中的分層會(huì)不斷加重，情況嚴(yán)重時(shí)將可能導(dǎo)致材料發(fā)生斷裂。

孔隙是指碳纖維制品在成型過(guò)程中形成空洞的現(xiàn)象，是碳纖維復(fù)合材料的主要缺陷之一。主要分為延單纖孔隙(包括纖維束內(nèi)孔隙)和層板孔隙。當(dāng)孔隙率低于1.5%的時(shí)候，孔隙呈現(xiàn)球形，當(dāng)大于1.5%的時(shí)候，孔隙呈現(xiàn)與纖維軸向平行的柱形。碳纖維復(fù)合材料中的孔隙主要影響材料的層間剪切強(qiáng)度、縱向和橫向彎曲強(qiáng)度與模量、縱向和橫向拉伸強(qiáng)度與模量、壓縮強(qiáng)度與模量等性能。有研究表明，孔隙率在0~5%之間，每增加1%，層間剪切強(qiáng)度下降7%，彎曲模量以5%左右的比例下降，其他性能以10%左右的比例下降。

想要減少碳纖維復(fù)合材料制品的缺陷，就要嚴(yán)格把控好從選材到生產(chǎn)再到最后出廠(chǎng)的每一個(gè)工序　　

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