维普资讯 http://www.cqvip.com 现代塑料加工应用 2007年6月 性好、有一定耐温性能的4211体系。 3.3铺层设计铺覆 碳纤维复合材料具有的重要特性是各向异 性和可设计性,纤维方向不同材料的性能不同, 条件。通过反复试验,确定了合理的成型固化工 艺,保证了制件的质量。通过工艺实验确定以下 固化工艺:室温一80℃保温30 min一150℃ 保温120 min一170℃保温60 min一60。C 材料的优异性能集中表现在纤维的轴向方向。 卸压。通过本工艺研究制作的格栅形碳纤维复合 铺层设计是复合材料设计的重要内容,本制件要 材料锥筒制件,参见图3。 求在一100~100℃内轴向尺寸稳定,因此除了 需要打孔的部分加用了碳纤维织物外,其余均采 用单向预浸料铺覆,可以充分发挥连续碳纤维的 性能。 按照铺层设计要求裁剪预浸料,下料时要注 意预浸料纤维方向,在顺纤维方向下料偏离角度 小于0.5。。在下料过程中要保证纤维连续并且 不要折断,在纤维纵向方向不允许预浸料拼接。 3.4成型工艺 复合材料在成型过程中,在一定的时间条件 和真空状态下,需要经历一定的压力和温度才能 使树脂由熔化至粘稠态,然后生成不熔的网状刚 性结构。正确处理好固化过程中的时间、温度、 压力这三者之间的关系,是保证研制合格制件的 图3格栅形碳纤维复合材料锥筒制件 关键。其中升温速率、压力大小、压力点的确定 是关键。升温速率过快,树脂因固化过快易造成 升温速率和降温速率均为1℃/min,全程 内部残余气体和小分子挥发分来不及逸出,内部 保持真空,加压点为120℃,加压压力0.5 MPa。 空隙率增大;加压点过早易造成材料内部贫胶, 制件厚度公差变大,而加压点过迟,树脂已凝胶, 4 结论 制件内部挥发分来不及排出,同样会造成内部空 a) 格栅条宽度均匀,厚度一致,外表光洁。 隙率增大,制件疏松外观和内部质量差;增加过 随炉试片证明其内在质量良好,完全能满足设计 大的压力易造成制件贫胶、厚度变薄、层间剪切 要求。 强度下降;固化时间不够及固化温度过低会造成 b) 格栅形碳纤维复合材料锥筒制件总长 固化不完全且固化度低,制件性能下降。 950 mm,直径约400 mm,重量只有1 220 g(其 根据模具制件情况合理控制固化成型工艺 中还包括金属接头重214 g),比原实体碳纤维复 如升降温速度、加压点等是获得合格制件的必要 合材料制件(1 540 g)减轻320 g。 Du Pont耐摩擦和耐磨耗工程塑料新牌号 度聚甲醛的相应性能相近,内有包括Teflon和其他协同 据“Plastics Engineering,2006,62(8);9”报道,美国 组分的高性能组合润滑剂。为满足高耐热和耐腐蚀性 Du Pont工程聚合物公司在芝加哥NPE2006展览会上 化学介质的要求,Du Pont公司还推出2个高性能PPA 推出4个耐摩擦和耐磨耗性工程塑料新牌号。 (聚邻苯二酰胺)类尼龙树脂Zytel HTN牌号。Zytel 聚甲醛牌号Delrin IOOTI ,冲击强度高,断裂伸长 HTN WRF51 MP20兼有低摩擦系数和良好的耐磨耗 率大,摩擦系数和磨耗量均很小,内有Du Pont公司的 性,Zytel HTN WRF51 K20特点是具有极其优异的耐 PTFE(聚四氟乙烯)微粉Teflon。牌号Delrin500MP是 磨损性,是Du Pont公司芳纶纤维Kevlar增强PPA配 要求摩擦系数小、耐磨耗、工作时噪音小最佳低成本的 混料。 部件用的聚甲醛配混料,其刚性、强度、韧性与标准中密 (由南京市金沙井1O号 唐伟家供稿)