Comment améliorer la résistance des tissus en fibre de carbone

L'amélioration de la résistance des tissus en fibre de carbone peut être effectuée à partir de plusieurs aspects, notamment la sélection des matières premières, l'optimisation des processus de fabrication, l'amélioration du post-traitement et l'innovation de conception structurelle:
Sélection de matières premières
- Sélectionnez un précurseur de fibre de carbone haute performance: la qualité du précurseur en fibre de carbone joue un rôle clé dans la résistance finale du tissu. Le module élevé et les précurseurs à haute résistance ont une disposition plus régulière et ordonnée des atomes de carbone à l'intérieur, moins de défauts de structure cristalline et peuvent efficacement porter des forces externes. Par exemple, dans le domaine de l'aérospatiale, des précurseurs de fibre de carbone à haute qualité et à haute résistance et même de qualité supérieure sont souvent utilisés pour préparer des tissus pour répondre aux exigences de résistance rigoureuses.
- Contrôler le diamètre de la fibre de carbone et l'uniformité: les fibres de carbone de diamètre plus mince et uniformes peuvent mieux coordonner les forces dans les tissus et réduire la concentration de stress. Pendant le processus de production, le contrôle strictement des paramètres du processus de rotation peut produire des fibres de carbone avec des écarts de petit diamètre et améliorer la résistance globale du tissu.

Optimisation du processus de fabrication
- Améliorer le processus de tissage: différentes méthodes de tissage affecteront la force du tissu. Par exemple, le tissage en satin a moins de points d'interlacement de fil, et les fibres sont très droites dans le tissu, ce qui peut donner un jeu complet à leur propre force; Optimiser les paramètres de tissage, tels que l'ajustement de la densité et de la tension des fils de chaîne et de trame, de sorte que la distribution des fibres est plus uniforme et raisonnable, et la stabilité de la structure interne du tissu est améliorée.
- Améliorer l'effet d'imprégnation de la résine: Lors de la préparation des matériaux composites renforcés en fibre de carbone, il est essentiel d'imprégner pleinement le tissu en fibre de carbone avec de la résine. Sélectionnez un système de résine avec une bonne fluidité et une bonne mouillabilité et utilisez un processus d'imprégnation approprié (tel que le processus de moulage de transfert de résine assisté sous vide) pour permettre à la résine de pénétrer uniformément entre les fibres du tissu, former une bonne liaison d'interface, transférer efficacement le transfert efficace la charge et améliorer la résistance du matériau composite.

Amélioration post-traitement
- Traitement de stabilisation thermique: Un traitement approprié de stabilisation thermique des tissus en fibre de carbone peut améliorer leur structure interne, augmenter la cristallinité et l'orientation, améliorer l'interaction entre les fibres et ainsi améliorer la résistance. La température et le temps de traitement doivent être contrôlés avec précision en fonction du matériau spécifique et des exigences du tissu.
- Traitement de surface: grâce à l'oxydation de la surface, au revêtement et à d'autres traitements, des groupes actifs sont introduits à la surface des fibres de carbone ou un film protecteur se forme pour augmenter la liaison interfaciale entre les fibres et la résine. Si le traitement du plasma est utilisé, la résistance à la liaison interfaciale peut être considérablement améliorée sans endommager le corps de la fibre, améliorant ainsi la performance globale de la résistance du tissu dans le matériau composite.

Innovation de conception structurelle
- Structure composite multicouche: concevez une structure composite multicouche pour combiner des tissus en fibre de carbone ou d'autres matériaux avec différentes performances, offrir un jeu complet aux avantages de chaque couche et améliorer la résistance globale et les performances complètes. Par exemple, dans certains équipements de protection haut de gamme, les composites multicouches tels que les tissus en fibre de carbone et les tissus aramides sont utilisés pour obtenir une meilleure protection et une meilleure amélioration de la résistance.
- Conception structurelle intelligente: introduire des matériaux ou des structures intelligents, tels que les alliages de mémoire de forme, les matériaux piézoélectriques, etc., combinés avec des tissus en fibre de carbone. Ces composants intelligents peuvent ajuster automatiquement l'état structurel en fonction des changements dans l'environnement externe, optimiser la distribution de la force et améliorer la résistance et la fiabilité du tissu dans des conditions de travail complexes.