热塑性复合材料用混纤预浸料特征

时间:2017-04-05 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介: 1.前言 自1940年以来,连续纤维增强热固性复合材料的研究与应用在复合材料领域占主导地位。进入20世纪80年代,连续纤维增强热塑性塑料的研究成为国际上关注的热点课题。连续纤维增强热塑性复合

热塑性纤维纱(或增强纤维纱)作纬纱,进行织物混纤加工。用这种方法加工的预浸料只能加工单向热塑性复合材料。对织物混纤加工复合材料用预浸料,在织造过程中要避免打纬对增强纤维造成损伤,尤其是织机钢筘摩擦对增强纤维长丝产生擦伤,使增强纤维束中的单丝断裂。同时这种预浸料加工方法的增强纤维与热塑性基体纤维的混合程度差。

4.混纤纱浸渍分析

假定一根纱束中熔融基体对增强纤维浸渍是固定的,即此纱束中的基体只对其中的增强纤维进行浸渍而且浸渍是自足的。同时在复合材料加工中所有混纤纱束同时进行浸渍,它们的几何形状完全相同。那么,整个复合材料的浸渍能通过单纱束浸渍来描述。

在聚合物复合材料的加工中存在着基体通过由纤维构成介质的流动。热塑性基体有相对高的粘性,基体流动速率不可能高,因此基体流动是粘性支配。由基体浸渍的基本假设,对混纤纱复合材料中基体的浸渍可看作基体垂直增强纤维材料的一维流动则:

即基体浸渍相同距离所用的时间增大。减小纤维体积分数可以缩短基体的浸渍时间,但是纤维体积分数显著影响复合材料的性能。因此,在增强纤维与基体体积分数不变的情况下,分割纤维体积即在增强纤维中分段插入基体。

混纤预浸料中增强纤维与基体纤维均匀混和、分布是解决基体浸渍的良好途径。

5.结语

混纤预浸料的结构对基体的浸渍行为有重要影响,基体的浸渍直接与复合材料的性能、加工成本有关。实现复合材料的快速加工并降低加工成本,对混纤复合材料而言,增强纤维与热塑性基体纤维要有良好的混合,并且在预浸料加工过程中要避免对增强纤维造成强度损伤,引起复合材料的力学性能下降。因此,研究预浸料的结构对热塑性复合材料的加工具有重要意义。

文章来源:复合应用技术

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