碳纖維缺陷類型有哪些?
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碳纖維缺陷類型及形成原因如下:
孔隙:這是復合材料中最常見的微小缺陷。其形成有兩種原因,一種是制作過程中樹脂未完全浸潤或疊層間空氣未完全排除,另一種原因是工藝過程中產生揮發性物質。
孔洞:一般指在生產過程中因粗大缺陷形成的大的空穴,和孔隙區別除去尺寸相對較大外沒有明顯的界限。
疏松:在局部位置上密集著大量的孔洞、孔隙,使復合材料結構呈蜂窩狀,使材料的強度、性能劇烈下降。
分層:復合材料層壓板中疊層之間開裂,主要是由于層與層之間脫膠引起,其特征為薄的大面積間隙。
夾雜:存在組成成分以外的金屬或非金屬夾雜物,主要是原料不純或人為疏忽造成的。
界面分離:復合材料纖維與基體之間的分離,缺陷沿著纖維方向發展。
越層斷裂:復合材料層壓板中疊層間發生縱向斷裂。
纖維、樹脂含量不正確:樹脂、纖維含量過多或者過少。
其他缺陷如纖維不平直、取向或鋪層錯誤、重疊等一般是由于纖維放置不正引起的。這些缺陷都會影響碳纖維復合材料的性能,需要在制作過程中盡可能避免。
碳纖維的缺陷類型主要包括空隙、夾雜、裂紋、疏松、纖維分成與斷裂、纖維與基體界面開裂、纖維卷曲、富膠或貧膠、纖維體積百分比超差、纖維/基體界面結合不好等。
形成原因主要有:
原材料本身存在缺陷。
制作過程中工藝存在問題。
解決辦法包括:
在樹脂中加入增韌劑,是解決碳纖維材料脆性大、易產生微小裂紋的常規方法。
在預浸料層間鋪貼納米纖維膜,這些膜不會增加預浸料的厚度和重量,能夠在層間區域充當脆性樹脂基體的納米級增強物質,最終形成更堅韌的樹脂(可以與其他增韌體系共同使用),這種方案有利于改善碳纖維復合材料的抗分層性、損傷容限和抗疲勞特性,使之在受到壓力或沖擊時減少微小裂紋的發生。
以上信息僅供參考,建議咨詢專業人士獲取更準確的信息。
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