碳纖維方管復(fù)合材料硅橡膠熱膨脹成型工藝

針對碳纖維碳纖維方管復(fù)合材料,設(shè)計制備了硅橡膠熱膨脹工藝成型模具,并制備了碳纖維/雙馬樹脂和碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料方管,研究了成型過程中硅橡膠的溫度變化規(guī)律,考察了方管的成型質(zhì)量及其影響因素.結(jié)果表明,按照所建立的熱膨脹工藝模具尺寸設(shè)計公式,可給出硅橡膠芯模的尺寸和工藝間隙;模具內(nèi)腔的空氣對流情況對硅橡膠的溫度變化有重要影響;工藝間隙對方管成型質(zhì)量有很大影響,當(dāng)工藝間隙與理論計算值相符時,碳纖維/環(huán)氧樹脂管件的表面和內(nèi)部質(zhì)量良好,厚度與設(shè)計值一致;碳纖維/雙馬樹脂管件成型時,復(fù)合材料內(nèi)部容易產(chǎn)生孔隙缺陷,采用真空輔助的熱膨脹工藝方法,能夠有效消除孔隙缺陷.

我國是碳纖維復(fù)合材料體育用品的重要產(chǎn)地，世界上60%以上的碳纖維高爾夫球桿、各種球拍、釣魚竿、自行車均產(chǎn)自我國。高端體育用品特別是職業(yè)競技類用具，例如賽車、賽艇、競

賽用的各類球拍桿等。

由于更注重其安全性、高強(qiáng)度和輕量化碳纖維復(fù)合材料汽車結(jié)構(gòu)件、覆蓋件、內(nèi)飾、車身等，可實現(xiàn)汽車減重30-60%。高性能碳纖維制作的復(fù)合材料，制作時大多數(shù)采用了高性能碳纖維,以及碳纖維定制加工。其拉伸強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度均較高，界面結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)良，因此在汽車領(lǐng)域特別是新能源汽車上應(yīng)用潛力巨大。