制品缺陷与工艺因素的对应
树脂积聚和局部缺料是在铺料等成型过程中就会产生的问题,造成树脂积聚的主要原因是树脂含量的比例过大,当料挥发分太大、物料结团或互溶性差时同样也会引起树脂积聚,即便上述因素不存在偏差,加压过早往往也会造成树脂积聚。相比而言,局部缺料的原因就显而易见了,加料不足、加压过迟以及料流动性差是造成局部缺料的主要因素。除了加压时间需要多次的经验积累,其余的因素
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制品缺陷与工艺因素的对应
树脂积聚和局部缺料是在铺料等成型过程中就会产生的问题,造成树脂积聚的主要原因是树脂含量的比例过大,当料挥发分太大、物料结团或互溶性差时同样也会引起树脂积聚,即便上述因素不存在偏差,加压过早往往也会造成树脂积聚。相比而言,局部缺料的原因就显而易见了,加料不足、加压过迟以及料流动性差是造成局部缺料的主要因素。除了加压时间需要多次的经验积累,其余的因素都可以在铺料的过程中不断调整,从而较大限度地减少这类缺陷的产生。模压成型的模具由阴、阳模两部分组成,增强材料一般为短切纤维毡、连续纤维毡和织物。
碳纤维复合材料在体育器材上的应用实例
碳纤维复合材料的比强度愈高,构件自重愈小;比模量愈高,构件的刚度愈大。因此充分利用碳纤维复合材料的特性,可提升诸多体育项目的成绩。
撑竿
撑竿跳高在一届奥运会中就被正式吸收为比赛项目,当时的撑竿由山胡桃木制成,结实沉重,缺乏弹性、储能本领差的特性让选手的动能大多被浪费,所以跳出的较好成绩只有3.3 m。后来竹竿取代木质撑竿,其中空质轻有利于助跑,弹性有利于能量的转化。20世纪60年代,运动员开始使用尼龙撑竿,不久尼龙撑竿又被玻璃纤维竿所代替。撑竿材料的不断改革,使世界纪录被屡屡新刷。如今撑竿发展到了第四代,玻璃纤维和尼龙已经被性能更优越的碳纤维复合材料取代,而且可根据撑竿受力的差异来设计不同部位的材质,使整体性能较优。毫无疑问,让汽车飞起来,也只有大量使用碳纤维,极大的使车身减重,才能具备飞离地面的条件。较新的碳纤维撑竿可以保证撑竿既柔韧结实又不会断裂或扭结,它可将运动员持竿助跑的动能部分转变成撑竿的弹性变形能,当撑竿被压弯到较大弧度后,这部分弹性变形能再释放出来,转变成运动员的势能,帮助运动员腾空跃起,飞越横杆。
碳纤维的未来
碳纤维未来的应用将不仅仅局限于航空航天等领域,而是大规模的工业化应用。但碳纤维昂贵的价格使其应用范围受到了极大的限制,国内 T300-T800 级别碳纤维成本 80-350 元/kg不等,远高于铝合金,只有降低价格门槛才能扩大碳纤维的应用范围。除了航空航天等传统的碳纤维应用领域,一般工业领域对低成本碳纤维的需求越来越多,其中市场潜力较大的是汽车、能源等领域。碳纤维产业链主要包括了原材料、原丝、碳纤维(包括石墨纤维)、碳纤维复合材料(包括预浸料等半成品)、碳纤维复合材料零件制备等环节。突出的比强度、比模量,使其可用来制造轻而强和刚而坚的各种制品,特别适合于制作体育器材。碳纤维相关生产装备主要是两方面,一方面是碳纤维原丝的生产装备,另一方面是将碳纤维原丝压制成复合材料以及终部件的成形装备。
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