一、CFRP的種類和構(gòu)造
碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)是如何制造出來的呢?就讓我們從碳纖維說起。碳纖維只是一種纖維,只用它是無法制造出部件的。所以,碳纖維要和樹脂一起制成復(fù)合材料使用。根據(jù)所用樹脂種類的不同,以及碳纖維品種、狀態(tài)(可制成織物及短纖維等多種形態(tài))的不同,制成的CFRP的特性也大不相同。單是主要的中間基材(成型材料)就有4種。這些中間基材及成型材料對應(yīng)的主要成型方法也不一樣。
二、熱硬化性熱可塑性
CFRP使用的樹脂有兩大類,一類是環(huán)氧樹脂及非飽和聚酯樹脂等熱硬化性樹脂,另一類是聚丙烯(PP)及聚酰胺(PA)等熱可塑性樹脂。這兩種樹脂的特性有所不同。
熱硬化性樹脂在碳纖維浸漬階段為低粘度單體,之后,隨著成型時(shí)的加熱發(fā)生聚合,變成聚合物(樹脂)。由于聚合反應(yīng)需要一定時(shí)間,因此成型周期通常較長。利用制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)件時(shí)使用的熱壓罐法,加熱時(shí)間達(dá)到2~4小時(shí)。
而使用熱可塑性樹脂時(shí),其成型與通常的樹脂成型基本相同,小尺寸部件的射出成型可在10秒內(nèi)完成,即便是非常大的大尺寸部件的沖壓成型,也可在1分~數(shù)分內(nèi)完成。由于加工效率高,因此可輕松實(shí)現(xiàn)低成本化。不過,與熱硬化樹脂相比,熱可塑性樹脂的熔融粘度較高,所以加工大尺寸部件時(shí)必須使用大型沖壓機(jī)。
三、多種多樣的CFRP
豐田在2010年12月至2012年12月限期生產(chǎn)500輛的“雷克薩斯LFA”上,大膽地使用了輕量材料,尤其是CFRP,使該車如同一件CFRP展品。雖然該車已經(jīng)停止銷售,但這款車已成為根據(jù)部位的不同區(qū)分使用多種CFRP的典型案例。
側(cè)板及儀表板等主要結(jié)構(gòu)件使用的是預(yù)浸料,充分運(yùn)用了預(yù)浸料的高剛性和高強(qiáng)度。前面板、車頂及發(fā)動(dòng)機(jī)罩等大尺寸部件采用由RTM(樹脂傳遞成型)法制成的成型品。對外觀要求高的外板及碰撞時(shí)吸收沖擊的沖撞盒也采用了RTM成型品。此外,外板等大量使用了玻璃纖維強(qiáng)化型SMC(片狀模壓料),C柱和后部地板也采用了碳纖維強(qiáng)化型SMC。
更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動(dòng)態(tài),我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org
責(zé)任編輯:殷鵬飛
《中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系:編輯部
電話:010-62313558-806
郵箱:fsfhzy666@163.com
中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群:140808414
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有,如果涉及侵權(quán),請第一時(shí)間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。

官方微信
《中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系:編輯部
- 電話:010-62313558-806
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群:140808414