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纤维上浆,丝束铺展和寻求封装

   日期:2019-07-10     来源:compositesword    作者:杰夫斯隆    浏览:95    
核心提示:复合材料制造商很容易忽视光纤尺寸,但优化光纤性能将变得越来越重要。
 
纤维上浆,丝束铺展和寻求封装
      复合材料制造商很容易忽视光纤尺寸,但优化光纤性能将变得越来越重要。
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      Michelman说,这种树脂基质中未上浆的碳纤维显微照片证明缺乏一致的纤维包封,这会损害强度性能。
      每当复合材料制造商考虑制造零件或结构时,他或她可以理解地关注复合材料应用的基本原材料:树脂,纤维,工具,加工,精加工。在这些考虑因素中,大部分时间都没有纤维上浆 - 化学品应用于纤维以促进处理,最小化磨损,促进树脂/长丝粘合或将一些其他性质传递给纤维以帮助优化最终部件的机械性能。
      尺寸很容易被忽视,因为它通常由纤维制造商使用通常严格控制的化学品来施加。此外,施胶是在其不存在时产生的处理,加工和性能问题最显着的材料。另一方面,当它存在时,它以罕见的识别执行。
      然而,随着树脂和纤维的发展,尺寸可能会更接近复合材料行业的集体思维。施胶专家Michelman(美国俄亥俄州辛辛那提)的技术总监Nagesh Potluri博士表示,纤维施胶的化学和物理复杂性不容小觑。
      Michelman的历史主要基于玻璃纤维增强聚丙烯(PP)上浆的开发和制造。该公司还针对聚酰胺(PA)和聚氨酯(PU)聚合物进行了优化。然而,Potluri指出,该公司认识到航空航天业倾向于增加热塑性基质树脂的使用,并且看到了机会。
      与航空航天热塑性塑料(如PEKK,PAEK和PEEK)一起使用的连续纤维通常不合格,主要是因为高温使得施胶剂的使用具有挑战性。然而,Michelman正致力于开发热塑性塑料的技术。
      这项工作带来了另一个相关的领域:纤维传播。Potluri指出,无论是用于制造单向胶带还是机织织物,碳纤维丝束必须首先展开以使长丝变平并拉直。一般而言,3-12K丝束的碳纤维相对容易铺展,而较大的丝束更麻烦且难以铺展,主要是因为纤维与纤维的摩擦,这可能导致长丝缠结或断裂。Potluri认为,良好铺展的丝束有助于更均匀的施胶分布,从而促进树脂/纤维的更好粘合。
      “复合材料中最薄弱的环节是基质,”Potluri说。“这就是我们喜欢高纤维体积的原因。因此,您希望基质浸渍纤维之间的间隙,并最大化纤维中嵌入的机械性能。有效的传播就是这样。“
他说,在典型的碳纤维织物中,只有60-70%的长丝与基质树脂相互作用或被基质树脂包裹。为了增加这个数量,Michelman正在研究一种基于润滑剂的上浆,这种上浆将应用于碳纤维丝束,以最大限度地减少纤维与纤维的摩擦并易于扩散,并通过扩展改善纤维/基质分布。“如果我们这样做,”Potluri说,“我们基本上可以达到理论最大纤维性能值。”
 
 
标签: 纤维上浆
 
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