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影响碳纤维管材质量的关键因素

2022-03-26

工艺的区别

碳纤维管材一般采用拉挤、缠绕、卷制等方式制成,这几种工艺各有利弊:拉挤成型容易实现纤维的连续性,但不能实现纤维角度的任意变化;缠绕工艺能够按产品的受力状况设计缠绕规律,能充分发挥出纤维的强度,**限度地保证了管材所要求的结构性能,但是缠绕成型适应性小,不能缠任意结构形式的制品,特别是表面有凹的制品,因为缠绕时,纤维不能紧贴芯模表面而架空;卷制工艺机械自动化程度高,管材成品在强度上比拉挤工艺要高,外观也能做出3k编织纹路,适用的范围更广,相对来说成本也要高一些。

原材料的选择

既然碳纤维管材的强度是由其中的碳纤维材料决定的,因此,用于碳纤维管材制造的碳纤维材料本身的质量尤为重要。

芯模的材质

不同材料制成的芯模对管材的表面精度及性能有一定的影响。有些低端的碳纤维管生产采用聚乙烯醇-砂、木-玻璃钢等材料制作缠绕芯模,但是这些材料或是难耐150℃以上的固化温度,或是工艺水平过于粗糙,难以制作出高质量的碳纤维管。相比较而言,钢和硬铝是两种较为常用的芯模材料,钢的密度和硬度都比硬铝大,但钢的热膨胀系数不及硬铝。高性能碳管需要在高温下进行固化,环氧树脂体系的固化温度也可达170℃。在此种情况下,硬铝热膨胀产生的固化内压,能很好地提高碳管的密度和力学性能。