炭素繊維材料は、多くのフィールドで例外的な性能を示しています。従来の金属製品またはプラスチック製品と比較して、炭素繊維製品は優れた軽量特性を示します。ただし、炭素繊維製造に精通している人は、炭素繊維製品が生産中にマトリックス材料との統合が必要であることを知っています。この組み合わせは、製造後の剥離につながる可能性があります。この記事では、炭素繊維製品における剥離の原因について説明します。
炭素繊維製品の製造プロセス
剥離を理解するには、製造プロセスを確認することが不可欠です。ほとんどのカーボンファイバー製品は使用されています炭素繊維プリプレグ（妊娠中の複合材料）生産効率を確保する。
例としてカーボンファイバープレートを取ります：
プレートシートをカットして、プレートの寸法に合わせます。
プリプレグシートを金型に重ねます。
型を密封し、装備の形成で治療します。
硬化プレートを拒否し、機械加工を実行します。
このプロセスの層状の性質は、本質的に弱い界面結合を作成します。高温下での樹脂の融解と硬化にもかかわらず、残留界面のストレスは残っています。これらのストレスは、機械加工力と組み合わせて、しばしば剥離を引き起こします。
剥離の原因
1。層状構造
炭素繊維製品は、連続した階層化と硬化を通じて構築されています。これにより、異方性の内部構造（方向依存性特性）と物質的な離散性が生成されます。顕微鏡検査では、ボイドまたは弱い樹脂繊維界面が明らかになります。
2。手動階層化欠陥
手動のレイヤー化は、多くの場合、プリプレグシート間に隙間を導入します。機械加工中、切断力はこれらのギャップを悪化させ、層分離につながります。大きなボイドは、剥離リスクをさらに増加させます。
3。プロセス制御の問題
硬化中の不十分な圧力または温度は、樹脂繊維結合を弱め、潜在的な剥離リスクを生み出します。
4。ストレス集中
炭素繊維複合材料は、異方性ストレス反応を示します。繊維層に垂直な機械加工力は、内部応力を生成します。これらの応力が樹脂繊維結合強度を超えると、層間剥離が起こり、持続的な負荷の下で伝播します。
結論
炭素繊維製品の剥離は、層状の製造プロセス、手動処理欠陥、プロセスの矛盾、および異方性ストレス行動に起因します。これらの問題に対処するには、最適化された階層化技術、正確なプロセス制御、およびインターロミナーの弱点を最小限に抑えるための高度な機械加工戦略が必要です。
