碳纤维片状模塑料资料VIP免费

碳纤维片状模塑料(SMC)一、碳纤维片状模塑料片状模压料（SheetMoldingCompound,SMC）是由树脂糊浸渍纤维或短切纤维毡，两边覆盖聚乙烯薄膜而制成的一类片状模压料，属于预浸毡料范围。是目前国际上应用最广泛的成型材料之一（属于原料范畴，类似于我们常用的预浸料）。常用树脂有：不饱和聚酯树脂、环氧树脂等，其中不饱和聚酯树脂较为常用，现以其为例介绍如下：不饱和聚酯树脂，化工原料的一种，常用于物体表面加厚、固化，使用时如同刷油漆一般，层层加叠，固化过程释放苯乙烯等有害气体。不饱和聚酯树脂是热固性树脂中最常用的一种，它是由饱和二元酸、不饱和二元酸和二元醇缩聚而成的线形聚合物，经过交联单体或活性溶剂稀释形成的具有一定黏度的树脂溶液，简称UP，这是不饱和聚酯树脂最大的优点。可以在室温下固化，常压下成型，工艺性能灵活，特别适合大型和现场制造玻璃钢等制品。力学性能指标略低于环氧树脂，但优于酚醛树脂。耐腐蚀性，电性能和阻燃性可以通过选择适当牌号的树脂来满足要求，树脂颜色浅，可以制成透明制品。品种多，适应广泛，价格较低。缺点是固化时收缩率较大，贮存期限短。环氧树脂较为熟悉，此处不再介绍。分类方式1：常用碳纤维按纤维连续与否可分为短切纤维和连续型纤维，连续型纤维的性能好于短切纤维。如所用树脂为乙烯基酯树脂，碳纤维为东丽12KPAN聚丙烯腈纤维，纤维长度为25mm，固化温度145°C-155°C，生产的SMC性能数据如表一所示；所用树脂为乙烯基酯树脂（属于变性环氧树脂，秉承了环氧树脂的优良特性，固化性和成型性方面更为出色），碳纤维为东丽12KPAN聚丙烯腈纤维，纤维为连续型，固化温度145°C-155°C，生产的SMC性能数据如表二所示。表一：短切纤维SMC性能表二：连续型纤维SMC性能分类方式2：SMC作为一种新型材料，根据具体用途和要求的不同又发展出一系列新品种，如BMC、TMC、HNC、XMC等。①团状模压料（BulkMoldingCompound,BMC）其组成与SMC极为相似，是一种改进型的预混团状模压料，可用于模压和挤出成型。两者的区别仅在于材料形态和制作工艺上。BMC中纤维含量较低，纤维长度较短，约6～18mm，填料含料较大，因而BMC制品的强度比SMC制品的强度低，BMC比较适合于压制小型制品，而SMC适合于大型薄壁制品。②厚片状模压料（ThickMoldingCompound,TMC）其组成和制作与SMC相似，厚达50mm。由于TMC厚度大，玻璃纤维能随机分布，改善了树脂对玻璃纤维的浸润性。此外，该材料还可以采用注射和传递成型。③高强度模压料（HightMoldingCompound,HMC）和高强度片状模压料XMC主要用于制造汽车部件。HMC中不加或少加填料，采用短切玻璃纤维，纤维含量为65%左右，玻璃纤维定向分布，具有极好的流动性和成型表面，其制品强度约是SMC制品强度的3倍。XMC用定向连续纤维，纤维含量达70%～80%，不含填料。④ZMCZMC是一种模塑成型技术，ZMC三个字母并无实际含义，而是包含模塑料、注射模塑机械和模具三种含义。ZMC制品既保持了较高的强度指标，又具有优良的外观和很高的生产效率，综合了SMC和BMC的优点，获得了较快的发展。二、性能特点及连接方式性能特点：具有碳纤维复合材料的优点，可以根据实际使用要求调整纤维形式（短切、连续等）、等级、树脂种类以及工艺参数（模具压力等）等，制备出不同性能等级的产品，部分具体性能参见表一、二。连接方式：SMC的连接方式大致可分为两类，第一类为构件成型时连接，即在构件固化成型时的连接；第二类为构件成型后连接，主要有胶接和螺栓连接等，具体介绍如下。第一类：构件成型与连接同时进行图一ab中为碳纤维SMC料和玻璃纤维SMC料的连接方式，连接于成型同时进行，其中a为套接，b为搭接，试验表明搭接处的强度与玻璃纤维材料本身强度接近，即接头并没有降低构件的整体强度，如表三所示。图一a套接b搭接表三：材料本身及连接后拉伸强度第二类：构件成型后再连接（1）胶接：图二为采用SMC工艺生产的复合材料风挡，所用增强材料为单向玻璃纤维和单向碳纤维，内、外片成型后再使用结构胶粘剂进行胶接，取得较好的力学性能（刚度提高122%）和减重效果（减重45%）。（2）螺栓连接：F.E.Devine(Boltedassemb...