一、碳纖維制品是什么
碳纖維制品,就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品,它在航空、航海、軍工、民用等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
二、碳纖維制品有哪些
常見的碳纖維制品有:
1、航空航天領(lǐng)域:火箭和導(dǎo)彈上的整流罩、儀器艙、發(fā)射筒、飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼等是碳纖維制品。
2、海裝軍工領(lǐng)域:碳纖維材料可以制成箱體、方艙、船只等。
3、醫(yī)療器械領(lǐng)域:醫(yī)療背板、ct床板、頭托、假肢、輪椅、擔(dān)架等產(chǎn)品都屬于碳纖維制品。
4、體育戶外領(lǐng)域:一些球拍、球桿、自行車、頭盔、登山杖、釣魚竿、防護(hù)裝備等是用碳纖維材料或碳纖維復(fù)合材料制作的,都屬于碳纖維制品。
三、碳纖維制品有毒嗎
1、從碳纖維原材料上來看,其元素構(gòu)成為90%以上的碳原子,碳是構(gòu)成物質(zhì)最基本的元素,在人體中也大量存在,理論上來說是沒有任何毒副作用的。
2、使用碳纖維復(fù)合材料制成的制品,用的基體材料大多是環(huán)氧樹脂、陶瓷、金屬等,也是無毒的材料,基本不會對人體造成傷害。
綜上所述,正規(guī)生產(chǎn)的碳纖維制品一般是無毒無害的,不過碳纖維制品在生產(chǎn)加工過程中,由于碳纖維本身是非常細(xì)小的纖維,容易突破皮膚屏障,造成紅疹、瘙癢、疼痛等不適狀況;另外,碳纖維打磨的時(shí)候,粉塵對身體也是有傷害的,長時(shí)間的吸入會導(dǎo)致出現(xiàn)矽肺;還有就是,使用陶瓷基體的碳纖維復(fù)合材料,在制作的時(shí)候會產(chǎn)生毒性強(qiáng)烈的刺激性氣體。
四、碳纖維制品成型工藝有哪些
1、噴射成型
屬于手糊工藝低壓成型中的一類,使用短切纖維和樹脂經(jīng)過噴槍混合后,壓縮空氣噴灑在模具上,達(dá)到預(yù)定厚度后,再手工用橡膠錕按壓,然后固化成型。這是一種半機(jī)械化成型工藝,在工作效率方面有一定程度的提高,但依然滿足不了大批量生產(chǎn)。
2、纏繞成型
將經(jīng)過樹脂膠液浸漬的連續(xù)纖維或布帶按一定規(guī)律纏繞到芯模上,然后固化、脫模成為復(fù)合材料制品的工藝。碳纖維纏繞成型可充分發(fā)揮其高比強(qiáng)度、高比模量以及低密度的特點(diǎn),制品結(jié)構(gòu)單一,可用于制造圓柱體、球體及某些正曲率回轉(zhuǎn)體或筒形碳纖維制品。
3、液態(tài)成型
將液態(tài)單體合成為高分子聚合物,再從聚合物固化反應(yīng)為復(fù)合材料的過程改為直接在模具中同時(shí)一次完成,既減少了工藝過程中的能量消耗,又縮短了模塑周期,但這種工藝的應(yīng)用,必須以精確的管道輸送和計(jì)量以及溫度壓力自動控制為基礎(chǔ),因此應(yīng)用不是很廣。液態(tài)成型主要包括樹脂轉(zhuǎn)移模塑成形、樹脂膜滲透成型和真空輔助成型三種。
4、模壓成型
將碳纖維預(yù)浸料置于上下模之間,合模將模具置于液壓成型臺上,經(jīng)過一定時(shí)間的高溫高壓使樹脂固化后,取下碳纖維制品。這種成型技術(shù)具有高效、制件質(zhì)量好、尺寸精度高、受環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),適用于批量化、強(qiáng)度高的復(fù)合材料制件的成型。
5、注塑成型
這是一種新型技術(shù),工藝流程短,并且更好地保留了纖維長度,達(dá)到節(jié)能高效生產(chǎn)的目的,主要適用于汽車輕量化領(lǐng)域。
6、手糊成型-濕法鋪層成型
在模具工作面上涂敷脫模劑、膠衣,將剪裁好的碳纖維預(yù)浸布鋪設(shè)到模具工作面上,刷涂或噴涂樹脂體系膠液,達(dá)到需要的厚度后,成型固化、脫模。
7、真空熱壓罐成型
將單層預(yù)浸料按預(yù)定方向鋪疊成的復(fù)合材料坯料放在熱壓罐內(nèi),在一定溫度和壓力下完成固化過程。
8、真空導(dǎo)入成型
在模具上鋪“干”碳纖維復(fù)合材料,然后鋪真空袋,并抽出體系中的真空,在模具腔中形成一個(gè)負(fù)壓,利用真空產(chǎn)生的壓力把不飽和樹脂通過預(yù)鋪的管路壓入纖維層中,讓樹脂浸潤增強(qiáng)材料,最后充滿整個(gè)模具,制品固化后,揭去真空袋材料,從模具上得到所需的制品。
9、層壓成型
將逐層鋪疊的預(yù)浸料放置于上下平板模之間加壓加溫固化,這種工藝可以直接繼承木膠合板的生產(chǎn)方法和設(shè)備,并根據(jù)樹脂的流變性能,進(jìn)行改進(jìn)與完善,適用于制作碳纖維板。
10、拉擠成型
將浸漬樹脂膠液的連續(xù)碳纖維絲束、帶或布等,在牽引力的作用下,通過擠壓模具成型、固化,連續(xù)不斷地生產(chǎn)長度不限的型材。拉擠成型是復(fù)合材料成型工藝中的一種特殊工藝,其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)過程可完全實(shí)現(xiàn)自動化控制,生產(chǎn)效率高。