碳纤维复合材料超薄型窄带拉挤成型工艺研究

本课题主要对碳纤维复合材料超薄型窄带拉挤成型工艺进行了研究。拉挤成型工艺是一种生产低成本、高性能复合材料的成型方法。
　　基于超薄型窄带的尺寸要求，首先研究了碳纤维丝束展宽工艺对其宽度的影响，主要分析了包围角、辊的数量、辊的温度及牵伸速率对宽度的影响;接着研究了湿态下的纤维宽度的变化，得出了纤维在水的缩率最大，酒精其次，树脂最小的结论。并对原纱(6mm)以及展宽后得到的8mm、10mm宽的碳纤维束分布均匀度进行测试评价。
　　然后通过改变不同含量固化剂、促进剂、内脱模剂、以及填料的配比，设计不同配比的DSC实验方案，优选出了适合拉挤使用的树脂体系。并对优选出的树脂体系进行升温速率为5，10，15℃/min的动态扫描，并对得出的动态扫描数据进行分析计算，初步确定此树脂体系的凝胶温度为95.7℃，固化温度为118.6℃和后处理温度为133.4℃，以此作为制定拉挤时模具三区温度的依据。并对此树脂体系进行粘度特性进行测试，得出树脂最佳浸渍温度在60-80℃之间。
　　最后在万能试验机上对复合材料超薄型窄带进行拉伸性能的测试，从拉挤速率、薄层化程度分析这些因素对复合材料超薄型窄带拉伸性能的影响。并且得出薄层化后的成型的复合材料窄带比薄层化前的性能要优越，且性能分散性更小。