cfrtp連續纖維增強(qiang)熱塑性複合材(cai)料的制備工藝(yì)
作者:青島海鐵(tiě)
發布時間:2025-12-01
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連續纖維增(zēng)強熱塑性複合(he)材料制備工藝(yi)——預熱制作熱塑(su)🈲性複合材料時(shi),對預制件進行(háng)預熱有利于☂️聚(jù)丙烯基體的均(jun)勻受熱,提高成(cheng)品質量。由于試(shì)樣預制件❤️的厚(hou)度與成品♉的厚(hou)
(1)cfrtp複合材料制備(bèi)工藝——預熱
制作(zuò)熱塑性複合材(cái)料時,對預制件(jiàn)進行預熱有利(li)于聚丙烯基體(ti)的均勻受熱,提(ti)高成品質量。由(yóu)于試樣預制件(jiàn)的厚度與成品(pǐn)的厚度差異較(jiào)大,若直接♊進行(háng)加熱壓制,會造(zao)成受熱不均,與(yu)模❌具接觸面表(biao)層的纖維過于(yú)融化流動,而中(zhōng)🚩心内層纖
維未(wèi)受熱融化,使得(de)成品屈曲不均(jun),影響試樣的性(xìng)🐇能。預熱能使熱(re)量傳遞較均勻(yun)地傳遞到内層(ceng)聚丙烯基✉️體,大(da)大減🈲少内🥰外層(ceng)受熱不均勻的(de)現象。預熱過程(chéng)中,也要同💜時加(jia)适當壓力,以保(bǎo)證熱量的連續(xu)傳遞。此次熱塑(sù)複合材料制備(bei)🎯中,預熱時間爲(wei)30min。
(2)cfrtp複合材料制備(bei)工藝——溫度
選用(yòng)的熱壓溫度對(dui)材料的熔融和(hé)流動起到關鍵(jiàn)性影㊙️響。熱壓❗成(chéng)型過程中所用(yòng)的熱壓溫度主(zhǔ)要根據材料的(de)熔點♻️來确定。此(cǐ)次試樣制備中(zhong),增強纖維✍️玻璃(li)纖維的熔🈲點高(gāo),其熔點溫度大(dà)于1000℃,但基體聚丙(bǐng)烯纖維開始玻(bo)璃化到融化完(wan)全的溫度🏒範圍(wéi)在160-175℃,熱分解溫度(dù)爲320℃。所選用的熱(re)壓溫度應該能(neng)使基體熔融,但(dàn)不分解破壞其(qí)材料内部☂️結構(gou)。因此,所選用的(de)熱壓溫度高于(yu)基體纖維💋的熔(rong)點,低于其熱分(fèn)解溫度,熱壓溫(wēn)度确定爲180℃,且采(cǎi)用逐步升溫的(de)加熱方式,先熱(re)壓溫度升溫到(dao)160℃,保壓10min,再升高到(dao)180℃,保溫保壓10min,以使(shi)🔴聚丙烯纖維基(ji)體材料能♊充分(fen)受熱熔融,以保(bǎo)證玻璃纖維得(dé)到🌍充分的結合(he)。
(3)cfrtp複合材料制備(bei)工藝——壓力
熱壓(yā)成型工藝中,選(xuǎn)用的熱壓壓力(lì)的大小對纖維(wei)增強熱塑性複(fu)合材料的成品(pǐn)質量有較大影(ying)響。适🌈當的🈲壓力(li)可以促進熱量(liang)傳遞使基體充(chōng)分融化,均💰勻流(liú)動。若選用🌈壓力(li)過🔞小,材料内部(bù)的孔隙過多,可(ke)能使成品内氣(qi)泡過🏃🏻多,造成材(cái)料的性能
緻性(xing)和連續性較差(chà):若選用壓力過(guo)大,會使熔融基(ji)✍️體受較大🌈壓力(lì),基體材料過度(dù)流動,促使玻璃(li)纖維✍️過分向四(sì)周分散,甚者擠(ji)出模具,造成材(cai)料中基體的流(liu)失,會使熱塑闆(pan)中間部位力學(xué)性能下降。由多(duō)次試驗經🏃🏻♂️驗,此(ci)次熱塑複合材(cái)料制備的壓力(lì)爲1MPa。
(4)cfrtp複合材料制(zhi)備工藝——熱壓時(shi)間
設定的熱壓(yā)時間與選用的(de)加壓溫度的高(gao)低、加壓壓力的(de)大小有關。加熱(re)溫度、施加壓力(lì)和保壓時間三(sān)者間适當的配(pei)合,才能使聚丙(bing)烯基體充分熔(rong)融且不過分氧(yǎng)化或流出♉,制備(bei)出質量均勻,性(xing)能好的成品。用(yong)熱壓工藝制備(bei)熱塑複合材料(liao)時,若熱壓時‼️間(jiān)過短,聚丙烯纖(xiān)維不能充分熔(rong)化,難以與玻璃(lí)纖♈維充分結合(he);若熱壓時間太(tai)長🏃♀️,容易造成聚(jù)丙烯基體的過(guò)分氧化變色或(huò)者基體的流出(chu)。由多次試驗經(jīng)驗,此次熱壓工(gong)藝💃的保溫熱壓(yā)時間爲10min。
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