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看懂热塑性碳纤维中的长纤连续跟短切,哪个才是我们需要的材料

发表时间:2023-07-07 16:03:01  作者:碳纤维作者小赵 阅读数:800

在整个的热塑性碳纤维复合材料有按照基体分类的,比如威盛新材的PA6PPSPEEK这样基体材料不同的热塑性碳纤维复合材料,那也有按照增强体碳纤维形态的分类,本文我们要说的就是热塑性碳纤维中的长纤连续跟短切的热塑性碳纤维性能区别。

 新图3.jpg

  短切碳纤维跟长纤连续碳纤维区分

 

  短切碳纤维跟长纤连续他是不一样的碳纤维材料,从结构到性能上面是有很大的区别,首先要学会区分哪些是短切碳纤维哪些是长纤连续碳纤维。

 

  短切碳纤维,纤维长度<10mm。在这里面会有不同的定义,有人觉得低于1MM的就算短切,这里面我们不用去深究,这其实是跟实际生产需求有关系,通俗的理解短切碳纤维就是由长纤连续碳纤维进行切割破碎的短纤维。

 

  长纤连续碳纤维,理论上碳纤维长度是跟制品的尺寸一致。

 

  那不管是短切还是长纤连续碳纤维都是碳纤维复合材料中的增强体材料,但他们的性能表现如何呢?接下来就来说说性能体现这里。

短切.jpg

 

  短切碳纤维跟长纤连续碳纤维的性能

 

  首先,长纤连续碳纤维热塑性复合材料具有较高的强度和刚度。这是由于长纤连续碳纤维的连续性能所决定的。长纤连续碳纤维能够提供更好的载荷传递和抗拉强度,使得复合材料具有更高的强度和刚度。以外在纤维制成的复合材料被剪断或拉断时,纤维从基体上被拉出,这样的拉拔过程有利于吸收由加载提供的能量,在一定长度范围内纤维越长,其吸能越大,其强度也越显著。而在同一体积量下,由于单根纤维越长,纤维根数越少,在纤维端产生的应力集中越少,材料的破坏就越困难。从实际应用反馈的结果来看,连续碳纤维增强热塑性复合材料的各种性能均比短纤更加优异

 

  另外,长纤连续碳纤维热塑性复合材料具有更好的耐热性。长纤连续碳纤维能够承受高温环境下的应力和热膨胀,不易熔化或变形。而短切碳纤维由于其断裂面积较小,容易受到高温环境的影响,导致复合材料的性能下降。

 

  此外,长纤连续碳纤维热塑性复合材料具有更好的耐腐蚀性。长纤连续碳纤维的连续性能使得复合材料具有较好的抗腐蚀性能,能够在酸碱等腐蚀介质中保持较好的稳定性。而短切碳纤维的断裂面积较大,容易受到腐蚀介质的侵蚀,导致复合材料的性能降低。

 

  还有碳纤维增强复合材料在摩擦过程中,纤维体起着重要的润滑作用,长距离碳纤维可持续得多,稳定地提供润滑,因此摩擦系数较低,磨损较少,形成的磨屑较细。由于有着这样的优点,因此连续碳纤维增强热塑性复合材料在不惧高频率与高负载,在实际应用中表现也更加优秀。

 

  那除了这些以外,短切热塑性碳纤维也有优势,比如成本会更低;使用长纤连续碳纤维热塑性复合材料去做制品的时候,天然有个劣势,就是不好贴模,这个时候短切的就比较有优势;另外如果产品本身的性能需求不是特别高,更多的是各向同性的特性,那也是短切热塑性碳纤维复合材料性能更好。

 

  综上所述,长纤连续碳纤维热塑性复合材料和短切碳纤维热塑性复合材料在性能参数上存在一些差异。长纤连续碳纤维具有较高的强度、刚度、耐热性和耐腐蚀性,而短切碳纤维的性能相对较低。选择适合的复合材料类型应根据具体应用需求和环境条件来进行综合考虑。

 

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