Vải sợi carbon định hướng đơn là một sản phẩm bán thành phẩm composite được tạo ra bằng cách sắp xếp các sợi carbon theo một hướng duy nhất và phủ đều bề mặt bằng một loại nhựa đã được pha chế sẵn (thường là nhựa epoxy, nhựa phenolic hoặc nhựa polyimide), sau đó ép nóng hoặc gia nhiệt bề mặt bằng cách kiểm soát các thông số quy trình.
Quy trình chuẩn bị vải prepreg sợi carbon một chiều
Quy trình sản xuất vải sợi carbon định hướng đơn chủ yếu bao gồm chuẩn bị nguyên liệu, tiền tẩm, sấy khô, cắt và các công đoạn khác. Nguyên liệu được lựa chọn là sợi carbon chất lượng cao và nhựa phù hợp, sau đó nhựa được tẩm hoàn toàn vào sợi carbon sau quá trình tiền xử lý và tẩm. Tiếp theo, sau khi sấy khô, nhựa trong vải prepreg được làm cứng, và cuối cùng thu được vải prepreg đạt yêu cầu thông qua quá trình cắt.
Đặc tính của vải sợi carbon định hướng đơn lớp
Vải sợi carbon định hướng đơn có độ bền kéo dọc và mô đun đàn hồi cao, giúp tăng cường hiệu quả độ bền và độ cứng của sản phẩm. Sợi carbon có khả năng chống ăn mòn và chống va đập tuyệt vời, giúp kéo dài tuổi thọ sản phẩm. Nhờ đặc tính nhẹ của sợi carbon, trọng lượng tổng thể của sản phẩm có thể được giảm thiểu hiệu quả để đáp ứng nhu cầu thiết kế nhẹ hiện nay.
1. Trọng lượng nhẹ và độ bền cao: Nó có tỉ lệ độ bền trên trọng lượng cực cao, gấp nhiều lần so với thép, và mật độ của nó thấp hơn nhiều so với các vật liệu kim loại.
2. Tính chất cơ học tuyệt vời Vải một chiều có thể đạt được sự gia cường theo hướng nhất định, và độ bền kéo cũng như mô đun đàn hồi của nó đạt tối ưu dọc theo hướng sợi.
3. Khả năng chống ăn mòn tốt: Nó có khả năng chống ăn mòn hóa học mạnh mẽ và phù hợp với môi trường khắc nghiệt.
4. Độ ổn định nhiệt: Vật liệu này có khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời và hệ số giãn nở nhiệt cực thấp, phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao.
5. Khả năng thích ứng quy trình mạnh mẽ: Nó có thể được sử dụng cho nhiều quy trình khác nhau như đúc thủ công, đúc tự động và đúc cuộn.
Cấu trúc thành phần
Sợi carbon: Là vật liệu gia cường, nó thường là sợi carbon có độ bền và mô đun cao, với các thông số kỹ thuật điển hình bao gồm T300, T700, T800, v.v.
Ma trận nhựa: Các loại nhựa thường dùng bao gồm nhựa epoxy (độ bền cao và độ dẻo dai tốt), nhựa phenolic (chịu nhiệt tốt và khả năng chống cháy mạnh) và nhựa polyester không bão hòa (chi phí thấp và tốc độ đóng rắn nhanh). Các thành phần khác: Có thể bao gồm chất đóng rắn, chất pha loãng, v.v. để tối ưu hóa hiệu suất và công nghệ xử lý của hệ thống nhựa.
Quy trình sản xuất
Sắp xếp sợi: Các bó sợi carbon được sắp xếp gọn gàng thành cấu trúc một chiều thông qua một thiết bị dẫn hướng.
Lớp phủ nhựa: Nhựa được phủ đều lên bề mặt sợi carbon để đảm bảo nhựa thấm hoàn toàn vào bên trong sợi.
Xử lý nhiệt: Nhựa được làm cứng ban đầu bằng cách nung nóng và cán, đồng thời vẫn duy trì độ dẻo của tấm để xử lý tiếp theo.
Cắt và đóng gói: Cắt thành cuộn hoặc tấm theo nhu cầu của người dùng và niêm phong bao bì để tránh nhựa bị đông cứng sớm.
| Kiểu |
Khối lượng khô (g/m²) |
Hàm lượng nhựa (%) |
Tổng trọng lượng (g/m²) |
Độ dày (mm) |
Chiều rộng (mm) |
|
| SH-CF3000 |
30 |
55 |
76 |
0,03 |
1000 |
| SH-CF5000 |
50 |
45 |
91 |
0,06 |
1000 |
| SH-CF7500 |
75 |
38 |
121 |
0,088 |
1000 |
| SH-CF10000 |
100 |
33 |
150 |
0,10 |
1000 |
| SH-CF12500 |
125 |
33 |
187 |
0,13 |
1000 |
| SH-CF15000 |
150 |
33 |
224 |
0,15 |
1000 |
| SH-CF17500 |
175 |
33 |
261 |
0,18 |
1000 |
| SH-CF20000 |
200 |
33 |
298 |
0,20 |
1000 |
SH-CF22500
|
225 |
33 |
337 |
0,23 |
1000 |
SH-CF 25000
|
250 |
33 |
374 |
0,25 |
1000 |
Các lĩnh vực ứng dụng
- Hàng không vũ trụ: Sản xuất cánh máy bay, đuôi máy bay, khung kết cấu, v.v.
- Sản xuất ô tô: Được sử dụng cho các bộ phận nhẹ như các bộ phận cấu trúc thân xe và trục truyền động.
- Sản xuất điện gió: Vật liệu gia cường cho cánh quạt tuabin gió, giúp cải thiện đáng kể độ bền và khả năng chống mỏi.
- Đồ dùng thể thao: Khung xe đạp cao cấp, vợt tennis, gậy golf, v.v.
- Kỹ thuật xây dựng: Được sử dụng trong gia cố cầu, sửa chữa hư hỏng do động đất và các lĩnh vực khác.
