分享好友 行业资讯首页 频道列表

碳纤维增强PPS编织复合材料板性能的影响因素

2020-11-12 15:394160
 PPS聚苯硫醚材料在耐热、阻燃、介电、耐化学腐蚀及尺寸稳定等方面性能突出,但其脆性大、耐冲击强度低,以碳纤维作为增强体,能有效改善其力学性能和韧性。为了更好地满足高端领域对先进复合材料的应用需求,无锡智上新材通过自主研发的连续碳纤维增强PPS编织复合材料板制造技术,成功地打破了原有的技术壁垒,为碳纤维热塑性材料的应用提供了新方案。
  热塑性树脂普遍表现为熔体粘度大,这使得树脂基体与增强纤维之间很难达到充分的浸润,无锡智上新材采用粉末浸渍法制备CF/PPS编织复合材料,然后通过模压成型制备出连续碳纤维增强聚苯硫醚复合板材。在此过程中,除了选用的碳纤维及聚苯硫醚原材料的型号和质量外,铺层层数、热压温度、热压时间、树脂含量这些工艺参数也会对复合板材的力学性能产生显著影响。
  编织碳纤维复合材料板
  影响编织复合材料板性能质量的因素:
  (1)铺层:采用模压方式制备碳纤维增强PPS编织板材时,要依据模具尺寸来制定相应的铺层厚度,即,在模具厚度范围内进行有效铺层。在模具特定厚度中,随着铺层层数增多板材孔隙率会变小,但是铺层数量超过合理数值后又会产生多余压力导致树脂流失,使碳纤维无法被完全浸润,从而影响到层压板的整体力学性能表现,如何保持合理的厚度需要精确的计算以及足够的生产经验进行判断。
  (2)热压:热压温度升高会导致树脂粘度降低,使得树脂更容易浸润碳纤维。但是当温度超过330℃后,PPS会发生交联,适当的交联能够改善板材的力学性能,过度交联会使PPS 变硬、变脆,从而降低板材的拉伸强度。相反,粘度过大又会阻碍其对碳纤维的充分浸润。
  (3)树脂含量:在编织碳纤维增强PPS复合材料板的制作中,树脂含量必须保持在一个较合适的区间内,足够多的聚苯硫醚树脂才能充分浸润碳纤维,使层与层之间紧密结合。一旦树脂含量过多又会阻碍载荷的传递,降低层压板的力学性能。因此,无锡智上新材通过大量生产实践总结出科学的树脂/碳纤维质量比,以此保证复合材料板材表现出佳的拉伸强度和弯曲强度。
  编织碳纤维复合材料板
  对编织复合材料板性能质量的判断:
  可以通过断裂实验和拉伸实验对碳纤维增强PPS编织复合材料板材进行初步的性能检测。无锡智上新材认为,如果断裂实验并没有使碳纤维从树脂基体中剥离并产生缝隙,发现树脂是完全、均匀地将碳纤维包覆,基本没有裸露的碳纤维,这就说明基体和增强体之间具备良好的界面粘结;如果板材断面处碳纤维表面十分光滑,几乎没有粘附残余树脂,同时存在大量缝隙,这就说明浸润失败;如果在断面处发现大部分的碳纤维被树脂包覆,但仍有部分碳纤维裸露,这就说明树脂对碳纤维的浸润效果不是很理想,这两种情况都会使碳纤维增强PPS编织板材的性能大打折扣。
  经过拉伸试验后,如果能在板材断面处观察到大部分碳纤维表面粘附着树脂,且没有出现树脂富集现象,层与层之间结合紧密,无明显分层,这表明树脂对碳纤维浸润较好;如果发现部分碳纤维被拔出,层间分离,且大部分碳纤维表面只有很少的树脂,则说明浸渍效果较差。与之相反,如果碳纤维均被树脂包覆,但是存在树脂富集现象,断口显得参差不齐,这样的界面也无法有效地传递载荷,同样,这种复合材料板材的性能也是不合格的。
反对 0
举报 0
收藏 0
打赏 0
评论 0
产量、销量、营收惊现"三降":10月日本碳纤维市场持续调整,行业继续承压
根据日本经济产业省最新数据显示,2025年10月日本碳纤维及其制品市场延续了调整态势。碳纤维及其制品的产量、出货量与销售额同比均呈现显著下滑。市场价格方面出现分化:碳纤维单价同比由升转降,而碳纤维制品单价则维持缓慢上升趋势,显示出下游制品环节更强的价格韧性。

0评论2025-12-22204

国产大丝束碳纤维及复合材料:推动中国风电行业实现产业引领
2025年度中国纺织工业联合会科学技术奖近日揭晓。由东华大学牵头,联合吉林化纤、中材科技、时代新材、新创碳谷、上海电气风电等行业龙头单位共同完成的“大丝束碳纤维高效低成本大规模产业化技术及其应用”项目(以下简称“项目”),荣获中国纺织工业联合会科技进步一等奖。

0评论2025-12-20111

芬兰KCL公司开发生物复合材料
作为先进制造的重要方向,大尺寸增材制造(LFAM)在航空航天、汽车、建筑等领域有广阔的应用前景。然而,目前LFAM材料多采用碳纤维

0评论2025-12-19112

永成新材顺利通过AS9100D航空航天质量管理体系认证
永成新材将锚定高端化、精细化发展方向,以AS9100D体系为管理准绳,持续攻坚碳纤维核心技术,拓展高端应用场景,以卓越品质与硬核实力书写新材料行业的奋进篇章!

0评论2025-12-19117

中威公司首制碳纤维游艇成功下水
12月8日,省港航集团所属广东中威复合材料有限公司建造的55英尺碳纤维游艇东方之珠8在广州南沙小虎岛顺利下水,标志着中威公司在

0评论2025-12-19115

江苏集萃碳纤维及复合材料应用技术研究院获评江苏省专精特新中小企业
江苏省工业和信息化厅公示了2025年度省级专精特新中小企业(第二批)认定和通过复核企业名单,江苏集萃碳纤维及复合材料应用技术研究院有限公司成功通过认定!

0评论2025-12-19114

支撑国产大飞机及发动机研制,北京民航复材与大部件制造业中试平台获批
近日,航空工业复材收到北京市经济和信息化局正式批复,获准设立北京民用航空复合材料及大部件制造业中试平台。取得中试平台批复

0评论2025-12-18111

碳纤维“机器人外科医生”上岗,革命性机器人自动缠绕技术守护能源管线安全
近日,英国复合材料技术领先企业Cygnet Texkimp与曼彻斯特大学联合研发出一种高速机器人缠绕机,目前正应用于加拿大现有石油和天

0评论2025-12-18115

山西煤化所在高界面性能彩色碳纤维的结构调控方向取得重要进展
近日,中国科学院山西煤炭化学研究所杨禹研究员团队和张斌研究员团队在高界面性能彩色碳纤维的结构调控方向取得重要进展。碳纤维

0评论2025-12-18110