碳纖維復合材料制造過程中的常見缺陷

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　　碳纖維復合材料成形工藝若控制（control)得不好往往會產(chǎn)生很多缺陷，這些缺陷在復合材料的服役過程(guò chéng)中，往往成為制品中的薄弱（解釋:單薄而不堅強)環(huán)節(jié)首先發(fā)生破壞，繼而引發(fā)整個構件的失效;而且各種缺陷的隨機分布也是造成復合材料產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的主要原因。碳纖維制品的生產(chǎn)(Produce)缺陷產(chǎn)生的原因具有交叉性和復雜性。碳纖維復合材料制造過程中的常見缺陷及主要形成原因有哪些呢下面一起來看一下的介紹。
　　1)孔隙 孔隙是碳(C)纖維復合材料(Material)的常見缺陷。一般可分為沿單根纖維孔隙(包括纖維束內(nèi)孔隙)與層壓板間孔隙?？紫锻ǔＳ梢韵氯矫嬖蛟斐?
　　①樹脂與纖維浸潤性差，預浸料制備或鋪層時帶人的空氣未排出;
　?、谙♂?dilute)樹脂(Resin)使用的溶劑、樹脂中的低分子組分在加工過程中的揮發(fā)，或有些樹脂體系在固化反應中放出氣體;
　　③成形工藝不當，如施加壓力過小或加壓時機太晚都會造成氣泡不能排出，形成孔陳?？紫犊墒箯秃喜牧系母鞣N強度（strength)和模量、抗疲勞性能、高沮性能等顯著（striking）降低。
　　2)脫粘 指碳纖維制品的纖維和樹脂分離的情況(Condition)，是樹脂基體與纖維粘接不牢造成的。脫粘缺陷產(chǎn)生的原因有:
　?、偬?C)纖維對樹脂的吸附性差;
　?、跇渲瑢μ?C)纖維的浸潤性較差;
　?、厶祭w維表面被感染或纖維表面處理效果不理想等。
　　3)分層指碳纖維復合材料(Material)鋪層之間分離的現(xiàn)象。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。一般由于所用預浸料超過了適用期，樹脂(Resin)固化后造成預浸料黏性下降，層間粘接不牢;還有可能是由于制件設計不合理，不同厚度方向上產(chǎn)生的應力過大導致分層。對于大型纏繞構件，如果相鄰纏繞層之間相隔時間過長也可能導致分層，特別是樹脂固化溫度（temperature)受限制時更容易產(chǎn)生分層。脫枯和分層是復合材料中較為嚴重的缺陷.對復合材料的許多性能影響非常大。

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　　4)雜質(zhì)是被無意地協(xié)雜在復合材料中的夾雜、粗塵埃等一類異物。夾雜物在各種成形方法中都有可能產(chǎn)生，其原因主要是由于:
　　①樹脂中存在小凝塊;
　?、谔盍现写嬖趭A雜物;
　　③預浸料在晾皿或鋪益過程中出現(xiàn)夾雜。當復合材料承載時，會在夾雜物處產(chǎn)生應力集中或裂紋源，從而形響復合材料的力學性能。這種雜質(zhì)的存在還嚴重影響復合材料的電性能，使復合材料的分散性增大。
　　5)樹脂的偏差主要是指由于固化工藝控制（control)不當而出現(xiàn)的富樹脂、貧樹脂或樹脂分布不均的現(xiàn)象。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。樹脂的偏差一般是由于構件設計不合理或者壓力分布不均造成。復合材料(Material)的不同性能分別由纖維或樹脂控制，如果樹脂偏差過大.就會造成復合材料構件不同區(qū)域性能的不平衡.對復合材料性能影響(influence)會非常明顯。
　　6)纖維的偏差除了具有和樹脂(Resin)的偏差相對應的含義外.還指鋪貼工藝和固化工藝不當引起纖維未能按設計要求排列的現(xiàn)象.例如鋪層角度（angle)偏差，纖維屈曲等，這種隨機的 ;偏差 ;現(xiàn)象.都會直接造成復合材料性能的波動。
　　7)其他缺陷疏松、針孔、固化不均勻（jūn yún)、樹脂和纖維界面不佳等也都是復合材料的常見缺陷.對復合材料性能的影響(influence)也很大，因此在復合材料工藝質(zhì)最控制（control)中也都必須予以考慮（consider)。碳纖維配件一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。
　　由上述分析(Analyse)可見，對碳纖維復合材料(Material)成形工藝質(zhì)量進行控制（control)，可有效最大化減少缺陷，提高碳纖維復合材料質(zhì)量的穩(wěn)定性。

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