Come migliorare la forza dei tessuti in fibra di carbonio

Il miglioramento della resistenza dei tessuti in fibra di carbonio può essere eseguito da molteplici aspetti, tra cui la selezione delle materie prime, l'ottimizzazione dei processi di produzione, il miglioramento post-elaborazione e l'innovazione della progettazione strutturale:
Selezione delle materie prime
- Selezionare il precursore della fibra di carbonio ad alte prestazioni: la qualità del precursore della fibra di carbonio svolge un ruolo chiave nella resistenza al tessuto finale. Il modulo elevato e i precursori ad alta resistenza hanno una disposizione più regolare e ordinata di atomi di carbonio all'interno, meno difetti della struttura cristallina e possono effettivamente sopportare forze esterne. Ad esempio, nel campo dei precursori aerospaziali, ad alta resistenza, ad alto modulo T1000 o anche precursori in fibra di carbonio di grado più elevato, vengono spesso usati per preparare i tessuti per soddisfare i requisiti di resistenza rigorosi.
- Controllare il diametro e l'uniformità della fibra di carbonio: le fibre di carbonio di diametro più sottili e uniformi possono coordinare meglio le forze nei tessuti e ridurre la concentrazione di stress. Durante il processo di produzione, il controllo rigoroso dei parametri del processo di rotazione può produrre fibre di carbonio con deviazioni di piccolo diametro e migliorare la resistenza complessiva del tessuto.

Ottimizzazione del processo di produzione
- Migliorare il processo di tessitura: diversi metodi di tessitura influenzeranno la forza del tessuto. Ad esempio, la tessitura di raso ha meno punti interlagenti in filo e le fibre sono molto dritte nel tessuto, il che può dare pieno gioco alla propria forza; Ottimizza i parametri di tessitura, come la regolazione della densità e della tensione di filati di ordito e trama, in modo che la distribuzione delle fibre sia più uniforme e ragionevole e la stabilità della struttura interna del tessuto è migliorata.
- Migliorare l'effetto di impregnazione della resina: quando si preparano materiali compositi rinforzati in fibra di carbonio, è fondamentale per impregnare completamente il tessuto in fibra di carbonio con resina. Seleziona un sistema di resina con buona fluidità e buona bagnabilità e usa un processo di impregnazione adeguato (come il processo di stampaggio del trasferimento di resina assistito dal vuoto) per consentire alla resina di penetrare uniformemente tra le fibre del tessuto, forma un buon legame di interfaccia, trasferimento efficace il carico e migliorano la resistenza del materiale composito.

Miglioramento post-trattamento
- Trattamento di stabilizzazione termica: un appropriato trattamento di stabilizzazione termica dei tessuti in fibra di carbonio può migliorare la loro struttura interna, aumentare la cristallinità e l'orientamento, migliorare l'interazione tra le fibre e quindi migliorare la resistenza. La temperatura e il tempo del trattamento devono essere controllate con precisione in base al materiale specifico e ai requisiti del tessuto.
- Trattamento superficiale: attraverso l'ossidazione superficiale, il rivestimento e altri trattamenti, vengono introdotti gruppi attivi sulla superficie delle fibre di carbonio o si forma un film protettivo per aumentare il legame interfacciale tra fibre e resina. Se viene utilizzato il trattamento del plasma, la resistenza al legame interfacciale può essere significativamente migliorata senza danneggiare il corpo in fibra, migliorando così le prestazioni complessive della resistenza del tessuto nel materiale composito.

Innovazione del design strutturale
- Struttura composita multistrato: progettare una struttura composita multistrato per combinare tessuti in fibra di carbonio o altri materiali con esibizioni diverse, offrire a pieno diritto ai vantaggi di ogni strato e migliorare la resistenza complessiva e le prestazioni complete. Ad esempio, in alcune attrezzature protettive di fascia alta, i compositi multistrato come tessuti in fibra di carbonio e tessuti aramidi vengono utilizzati per ottenere una migliore protezione e miglioramento della forza.
- Design strutturale intelligente: introdurre materiali o strutture intelligenti, come leghe di memoria di forma, materiali piezoelettrici, ecc., Combinati con tessuti in fibra di carbonio. Questi componenti intelligenti possono regolare automaticamente lo stato strutturale in base ai cambiamenti nell'ambiente esterno, ottimizzare la distribuzione della forza e migliorare la forza e l'affidabilità del tessuto in condizioni di lavoro complesse.