标乐先进的制样技术-纤维增强复合材料金相制备

2018/06/05   下载量: 12

方案摘要

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应用领域 航空航天
检测样本 航空
检测项目
参考标准 无需

纤维种类、编织方式、纤维表面处理、在树脂中的分散性和长径保留比、纤维含量都影响最终的增强效果。在微观尺度上,复合材料的强度决定于基体材料与增强纤维界面的强度,要实现这一点必须使材料在界面上形成能量的最 低结合,即液体与固体之间的润湿。因此研究复合材料中纤维和基体界面的组成、结构、控制、性能和改进界面相,是复合材料的基础理论之一。但玻璃纤维和碳纤维具有高强度低伸长,易弯曲脆断等特性,给样品制备带来很大的困难。本文以碳纤维增强树脂为例进行样品制备。

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纤维增强复合材料一般是指由玻璃纤维、碳纤维、硼纤维做为增强材料,以不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂为基体的复合材料。具有密度小、强度高、耐化学腐蚀、电绝缘性能优异以及加工性能好等特点,可用于航空航天、船舶、化工、电子、汽车制造、建筑工程等行业。下图为碳纤维增强复合材料在飞机和汽车中的典型应用案例。


使用大粒号的砂纸在去除损伤的同时会造成新的损伤,因碳化硅颗粒较锋利,纤维在承受剪切力时易脆断,即使长时间研磨也无法得到平整无损伤的表面,如图6所示,使用两张P400研磨8分钟后,纤维表面破碎情况未有任何改观。因此建议P400砂纸研磨两分钟,将切割造成的树脂损伤去掉即可。

 

标乐的TexMet P抛光布是多孔的硬质无纺布,配合使用9μm金刚石悬浮液,可在保持较高去除速率的同时保护碳纤维不被损伤破碎,需要增加抛光时间至约10分钟直到将损伤全部去除,如图7所示为抛光10分钟后纤维形貌。接着用编织的TriDent抛光布配合3μm抛光液抛光4~6分钟将9μm悬浮液产生的划痕进一步去除(图8),最终使用人工合成多孔橡胶ChemoMet抛光布配合0.05μm氧化铝悬浮液,可得到无划痕,纤维形貌保持良好的最终表面(图9)。


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文献贡献者

美国标乐
金牌会员第22年
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