看懂熱塑性碳纖維中的長纖連續(xù)跟短切,哪個才是我們需要的材料
發(fā)表時間:2023-07-07 16:03:01 作者:碳纖維作者小趙 閱讀數(shù):1444在整個的熱塑性碳纖維復合材料有按照基體分類的,比如威盛新材的PA6、PPS、PEEK這樣基體材料不同的熱塑性碳纖維復合材料,那也有按照增強體碳纖維形態(tài)的分類,本文我們要說的就是熱塑性碳纖維中的長纖連續(xù)跟短切的熱塑性碳纖維性能區(qū)別。
短切碳纖維跟長纖連續(xù)碳纖維區(qū)分
短切碳纖維跟長纖連續(xù)他是不一樣的碳纖維材料,從結構到性能上面是有很大的區(qū)別,首先要學會區(qū)分哪些是短切碳纖維哪些是長纖連續(xù)碳纖維。
短切碳纖維,纖維長度<10mm。在這里面會有不同的定義,有人覺得低于1MM的就算短切,這里面我們不用去深究,這其實是跟實際生產(chǎn)需求有關系,通俗的理解短切碳纖維就是由長纖連續(xù)碳纖維進行切割破碎的短纖維。
長纖連續(xù)碳纖維,理論上碳纖維長度是跟制品的尺寸一致。
那不管是短切還是長纖連續(xù)碳纖維都是碳纖維復合材料中的增強體材料,但他們的性能表現(xiàn)如何呢?接下來就來說說性能體現(xiàn)這里。
短切碳纖維跟長纖連續(xù)碳纖維的性能
首先,長纖連續(xù)碳纖維熱塑性復合材料具有較高的強度和剛度。這是由于長纖連續(xù)碳纖維的連續(xù)性能所決定的。長纖連續(xù)碳纖維能夠提供更好的載荷傳遞和抗拉強度,使得復合材料具有更高的強度和剛度。以外在纖維制成的復合材料被剪斷或拉斷時,纖維從基體上被拉出,這樣的拉拔過程有利于吸收由加載提供的能量,在一定長度范圍內纖維越長,其吸能越大,其強度也越顯著。而在同一體積量下,由于單根纖維越長,纖維根數(shù)越少,在纖維端產(chǎn)生的應力集中越少,材料的破壞就越困難。從實際應用反饋的結果來看,連續(xù)碳纖維增強熱塑性復合材料的各種性能均比短纖更加優(yōu)異
另外,長纖連續(xù)碳纖維熱塑性復合材料具有更好的耐熱性。長纖連續(xù)碳纖維能夠承受高溫環(huán)境下的應力和熱膨脹,不易熔化或變形。而短切碳纖維由于其斷裂面積較小,容易受到高溫環(huán)境的影響,導致復合材料的性能下降。
此外,長纖連續(xù)碳纖維熱塑性復合材料具有更好的耐腐蝕性。長纖連續(xù)碳纖維的連續(xù)性能使得復合材料具有較好的抗腐蝕性能,能夠在酸堿等腐蝕介質中保持較好的穩(wěn)定性。而短切碳纖維的斷裂面積較大,容易受到腐蝕介質的侵蝕,導致復合材料的性能降低。
還有碳纖維增強復合材料在摩擦過程中,纖維體起著重要的潤滑作用,長距離碳纖維可持續(xù)得多,穩(wěn)定地提供潤滑,因此摩擦系數(shù)較低,磨損較少,形成的磨屑較細。由于有著這樣的優(yōu)點,因此連續(xù)碳纖維增強熱塑性復合材料在不懼高頻率與高負載,在實際應用中表現(xiàn)也更加優(yōu)秀。
那除了這些以外,短切熱塑性碳纖維也有優(yōu)勢,比如成本會更低;使用長纖連續(xù)碳纖維熱塑性復合材料去做制品的時候,天然有個劣勢,就是不好貼模,這個時候短切的就比較有優(yōu)勢;另外如果產(chǎn)品本身的性能需求不是特別高,更多的是各向同性的特性,那也是短切熱塑性碳纖維復合材料性能更好。
綜上所述,長纖連續(xù)碳纖維熱塑性復合材料和短切碳纖維熱塑性復合材料在性能參數(shù)上存在一些差異。長纖連續(xù)碳纖維具有較高的強度、剛度、耐熱性和耐腐蝕性,而短切碳纖維的性能相對較低。選擇適合的復合材料類型應根據(jù)具體應用需求和環(huán)境條件來進行綜合考慮。
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