BOB半岛·体育在线登录 碳纤维环氧复材卷管工艺增韧抗层间开裂方法

20世纪以后，随着碳纤维复合管技术的进步，高端复合材料悄然出现在一些竞技体育用品中，一经投放市场便获得了良好的口碑和广阔的市场前景。如碳纤维钓鱼竿推向市场便拥有极高的声望和销量，高尔夫球杆用碳纤维杆身和网球拍等。在环法自行车赛等自行车运动日益普及的带动下，碳纤维自行车从专业竞速运动发展到越野骑行和街头运动，并在90年代见证了无数的革新。

碳纤维环氧复合材料盘管实例

传统运动器材中，材料以金属、木材为主，由于其延展性和硬度达不到人们的实际需求，导致市场满足度低、安全风险加大。碳纤维本身延展性强，与普通材料相比，不仅可塑性更强，而且弯曲刚度高、重量轻，是机器人、战术梯、桁架、横梁、伸缩杆、托辊、无人机部件等的理想材料。

其中碳纤维复合材料管缠绕工艺应用最为广泛，采用管缠绕工艺生产的碳纤维管树脂含量较为稳定，可以有效解决固化过程中因温度不均匀而导致的管段整体强度不均匀问题。管缠绕工艺中树脂基体大多为热固性材料，性质较脆，通常抗冲击性能、断裂韧性和分层强度较差。因此，如何抑制碳纤维环氧复合材料的分层和层间开裂，提高其损伤容限度一直是近年来复合材料研究的热点之一。

纳米纤维膜Xantu.Layr复合材料韧性增强材料

为了解决这一问题，提高碳纤维环氧复合材料韧性最常用的方法是提高树脂的韧性，基体树脂的韧性和增强纤维的性能对复合材料的抗分层、损伤容限有重要的影响，以大连亿邦纳米纤维膜Xantu.Layr复合韧性增强材料为例。

纳米纤维直径小，比表面积大，使其在固化初期就能充分浸润基体树脂。Xantu.Layr纳米纤维在基体树脂固化过程中发生原位相分离，得到粒径均匀的纳米级Xantu.Layr粒子。Xantu.Layr粒子作为层间相，提高复合材料的层间断裂韧性。与增韧粒子相比，纳米纤维原位相分离成粒径均匀的粒子，而增韧粒子分布不均匀一直是复合材料的常见问题。

Xantu.Layr碳纤维环氧复合材料管增韧后厚度与重量

也就是说，大连亿邦Xantu.Layr可以作为脆性树脂基体的纳米级增强材料，通过静电纺丝制备的多孔聚合物纳米纤维加入到复合材料层间，预浸料复合材料部件在制备和使用过程中的应力集中区域主要集中在层间，因此在层间加入韧性材料往往可以有效抑制层压板的分层半岛·综合体育官网入口，最终形成韧性更强的树脂，在受到压力或冲击时不易产生微裂纹和层间开裂。

碳纤维管成型工艺是将碳纤维预浸料在卷管机上进行热卷的复合材料制品成型方法，其原理是利用卷管机上的热辊将预浸料软化，将预浸料上的树脂熔融半岛·BOB官方网站，在一定的张力下，在辊筒旋转运转过程中，利用辊筒与芯轴之间的摩擦力，将预浸料连续卷绕到管芯上，再在固化炉中固化半岛·体育网站平台登陆，以提高复合材料或预浸料的韧性和层间抗开裂能力。

碳纤维环氧复合材料卷绕工艺增韧测试对比，左侧未增韧，右侧采用Xantu.Layr增韧

高韧复合材料具有较高的比强度、比模量、耐湿热等性能，在航空航天中得到了广泛的应用。随着碳纤维环氧复合材料管缠绕技术的不断进步，除了在上述高端体育用品中得到广泛应用外，目前在F1赛车、军事装备、电子产品等方面都有着巨大的发展前景。