卷制碳纤维管铺层数量和厚度同样有讲究
前几天我们发布了一篇名为“碳纤维管铺层角度与性能有否相关”的文章,介绍了卷制碳纤维管铺层的角度问题,今天再来介绍一下铺层的数量和厚度,这些可都是制作碳纤维管时需要注意的细节。
卷制碳纤维管铺层的数量和厚度介绍
前文我们提到过卷制碳纤维管的预浸料铺层对于角度是有要求的,在同一个角度上,同样有铺层数量和厚度的要求。这是因为同角度下连续铺层数量过多或厚度过大,层间微裂纹的存在也就越大,直接影响碳纤维管的性能。
所以我们建议连续同角度铺层厚度不能大于1mm,同角度的最大连续铺层数不能超过4层,单层厚度大于或等于0.3mm的铺层,同角度连续铺层数不能超过3层。
限制碳纤维预浸料连续铺层数量的原因分析
连续铺层操作上更轻松,可以帮助厂家节省时间,提高生产周期,但是并不提倡这种做法,因为连续铺层势必会造成泊松效应和微裂纹等负面问题。
碳纤维材料在沿加载方向伸长或缩短时,垂直于加载方向的部分便会随之发生缩短或伸长现象,这就是泊松效应。泊松效应直接影响到制品的刚度和应用效果,泊松效应大的产品不适合应用于高压、高温、高载荷的工作环境。
除此之外,同方向连续铺层数量过渡,还会导致同角度连续层与其他层之间的剪切与耦合力度增大,造成断裂面呈现明显的层状,制品强度大幅度下降,使用寿命严重缩短,尤其是在潮湿、风沙及高温环境下,影响更为剧烈。
碳纤维管的应用价值在于重量轻、强度高和寿命长,如果不合理控制预浸料铺层的数量和厚度,以上的3种优势瞬间去掉2种,那碳纤维管的应用意义大打折扣,不如使用其他的复合材料代替。
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