碳纤维缺陷类型有哪些?
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碳纤维缺陷类型及形成原因如下:
孔隙:这是复合材料中最常见的微小缺陷。其形成有两种原因,一种是制作过程中树脂未完全浸润或叠层间空气未完全排除,另一种原因是工艺过程中产生挥发性物质。
孔洞:一般指在生产过程中因粗大缺陷形成的大的空穴,和孔隙区别除去尺寸相对较大外没有明显的界限。
疏松:在局部位置上密集着大量的孔洞、孔隙,使复合材料结构呈蜂窝状,使材料的强度、性能剧烈下降。
分层:复合材料层压板中叠层之间开裂,主要是由于层与层之间脱胶引起,其特征为薄的大面积间隙。
夹杂:存在组成成分以外的金属或非金属夹杂物,主要是原料不纯或人为疏忽造成的。
界面分离:复合材料纤维与基体之间的分离,缺陷沿着纤维方向发展。
越层断裂:复合材料层压板中叠层间发生纵向断裂。
纤维、树脂含量不正确:树脂、纤维含量过多或者过少。
其他缺陷如纤维不平直、取向或铺层错误、重叠等一般是由于纤维放置不正引起的。这些缺陷都会影响碳纤维复合材料的性能,需要在制作过程中尽可能避免。
碳纤维的缺陷类型主要包括空隙、夹杂、裂纹、疏松、纤维分成与断裂、纤维与基体界面开裂、纤维卷曲、富胶或贫胶、纤维体积百分比超差、纤维/基体界面结合不好等。
形成原因主要有:
原材料本身存在缺陷。
制作过程中工艺存在问题。
解决办法包括:
在树脂中加入增韧剂,是解决碳纤维材料脆性大、易产生微小裂纹的常规方法。
在预浸料层间铺贴纳米纤维膜,这些膜不会增加预浸料的厚度和重量,能够在层间区域充当脆性树脂基体的纳米级增强物质,最终形成更坚韧的树脂(可以与其他增韧体系共同使用),这种方案有利于改善碳纤维复合材料的抗分层性、损伤容限和抗疲劳特性,使之在受到压力或冲击时减少微小裂纹的发生。
以上信息仅供参考,建议咨询专业人士获取更准确的信息。
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