碳纤维上浆剂的3点作用
碳纤维性能强大,但质地柔软,想要真正施展出它全部的能力,还需要经过多道加工工艺,搭配其他的材料才能实现。在对碳纤维进行加工处理时,通常会用到碳纤维上浆剂这么个东西。别小看它,它的作用可大了。
碳纤维上浆剂的3点作用
1、对后加工性的影响
碳纤维原丝虽然强度很大,但却很脆弱,经过反复机械摩擦就会发生断裂,形成毛丝,严重降低碳纤维的性能。所以科研人员开发出了多种碳纤维的使用方式,其中60%-70%的碳纤维会经过编织和制备预浸料。
碳纤维编织时,原丝会受到拉伸、摩擦和弯曲,想要防止起毛,就需要在碳纤维表面涂抹上浆剂。碳纤维上浆剂可以处理并归并毛丝,使碳纤维集束,将碳纤维拧成一股,提高碳纤维的后加工性能,让碳纤维得以保留它原本的性能优势。
2、对浸润性的影响
碳纤维制备成预浸带料时,如何让树脂彻底浸润碳纤维?这个问题一直在阻碍碳纤维复合材料的发展。目前普及的热固性碳纤维复合材料,就使用了碳纤维上浆剂这种材料。
我们可以将碳纤维上浆剂看成是一种润湿剂,涂敷于碳纤维表面之后,它的作用就是为了提高树脂的浸润能力,让碳纤维更好地与树脂进行融合。从宏观来看,碳纤维上浆剂可以缩短碳纤维复合材料的制备时间,同时减少空隙,提升整体能力。
3、对性能的影响
其实不管是作为防止起毛的粘合剂,还是作为提升浸润的润湿剂,目的都是为了促使碳纤维丝束与树脂基体更好的融合。上浆剂的存在,可以让看成是一个桥梁、一个连接体,将载荷在基体和增强体之间传递。
从微观上来分析,碳纤维上浆剂可以在碳纤维表面形成活性高分子层,促使高惰性的碳纤维原丝与树脂基体产生高效的化学结合,从根本上改善碳纤维复合材料的界面强度,最终实现碳纤维复合材料综合性能的大幅提升。
碳纤维上浆剂的存在不仅仅是一种调和,更是一种凝聚。不仅凝聚了碳纤维原丝的整体性能,更是凝聚了碳纤维与树脂的高度融合。碳纤维复合材料正是有了它,才会在各种领域中备受瞩目。
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