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以往業(yè)內(nèi)的觀點(diǎn)是,在腐蝕環(huán)境中,各向異性不如各向同性鋪層好,而制造各向同性鋪層的有效辦法是使用隨機(jī)取向的短切纖維作為增強(qiáng)組分。而且有些零部件尺寸較小,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,如果采用連續(xù)碳纖維增強(qiáng)的方式,工藝要求和制作成本比較高,所以近年來,短切碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料或粉末增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料被認(rèn)為具有突出的應(yīng)用優(yōu)勢,相關(guān)的研究也比較多。
孔隙度是復(fù)合材料成型全過程中產(chǎn)生的裂縫,是碳纖維復(fù)合材料的關(guān)鍵缺點(diǎn)之一。一般分成:延單纖孔隙度(包含纖維束內(nèi)孔腺度)和多層板孔隙度。氣孔率低于1.5%時,孔隙度為球型;氣孔率超過1.5%時,一般為柱狀,孔隙度與化學(xué)纖維徑向平行面。碳纖維復(fù)合材料中的孔隙度關(guān)鍵危害原材料的虛梁剪切抗壓強(qiáng)度、豎向和橫著彎曲強(qiáng)度與應(yīng)變速率、豎向和橫著抗拉強(qiáng)度與應(yīng)變速率、縮小抗壓強(qiáng)度與應(yīng)變速率等特性。有研究表明,氣孔率0-5%中間,每提升1%,虛梁剪切強(qiáng)度降低7% ,彎曲模量以5%上下的占比降低,別的特性以10%上下的占比降低。要制取高質(zhì)量的碳纖維商品,就需要嚴(yán)控生產(chǎn)制造中的每一個流程,防止缺點(diǎn)。
碳纖維復(fù)合材料的激光切割能夠選用光纖激光切割、高壓水刀切割機(jī)等特種工藝,還可以用金剛石砂輪片激光切割加工工藝,特種藝在理論上是行得通的,但事實(shí)上非常少運(yùn)用,以高壓水刀切割機(jī)為例子,因?yàn)楦邏焊邏核淞鲃幽艿膿p害,創(chuàng)口彎曲,精密度低,在碳纖維復(fù)合材料激光切割中的運(yùn)用受限制。而機(jī)械設(shè)備切割加工工藝,因?yàn)榈统杀荆奖闶褂?,在碳纖維激光切割行業(yè)得到廣泛運(yùn)用,但在激光切割專用工具、激光切割加工工藝主要參數(shù)上需作適度調(diào)節(jié)。