碳纤维增强热塑性复合材料成型工艺的研究进展
2023-06-07宋晨曦林海涛赖恩平凌新龙
纺织科学与工程学报 2023年4期
宋晨曦,林海涛,赖恩平,凌新龙
(广西科技大学生物与化学工程学院,广西柳州 545006)
0 引言
碳纤维(CF)是用人造丝、沥青树脂或合成聚合物在高温热处理以及氧化的条件下碳化形成的。碳纤维材料具有强度重量比大、毒性低、可回收、无腐蚀性、耐磨性好等特点。 作为聚合物基体的增强体,碳纤维材料拥有广阔的应用前景。 热塑性聚合物基体是碳纤维复合材料最常使用的基体材料之一,与热固性聚合物相比,热塑性聚合物产生的有害化学物质较少且无固化阶段,具有良好的可回收性以及较高的生产能力[1]。 这些优点使得CF 和热塑性材料生产的复合材料的产品特性强于碳纤维增强热固性复合材料。 因此,与其他聚合物基质相比,这些优点使热塑性复合材料在多领域得到了普遍应用,逐渐成为国内外学者的研究热点。
碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)的成型方法可分为传统成型方法和自动化方法。 传统方法有热压成型、注射成型、拉挤成型、缠绕成型和冲压成型,这些传统方法已被研究人员彻底探索。 值得注意的是,目前出现了多种自动化制备复合材料的技术,这些技术在制造过程中几乎不需要人工干预,且生产成本低、生产效率高[2]。 在本文中,将深入探讨这些技术,并重点介绍其最近的发展。
1 传统成型工艺
通常,传统成型技术的工艺流程包括两个阶段。 第一阶段,根据聚合物类型将聚合物在特定的熔点熔化,然后添加增强材料。 在第二阶段,熔化的复合材料在预先设计的模具中冷却成型。……
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